Professor Hiroshi Nishihara από το Πανεπιστήμιο Τόκυο για τις Επιστήμες (TUS), μαζί με την ομάδα επιστημόνων του από την Ιαπωνία, έχει αναπτύξει μια καινοτόμα μέθοδο μεταλλοεισχώρησης που επιτρέπει τη σύνθεση μοναδικών δομών από δισδιάστατα υλικά. Οι ερευνητές επικεντρώθηκαν σε ετεροδομημένες δομές που μπορούν να χρησιμοποιηθούν στην παραγωγή ηλεκτρονικών συσκευών. Ωστόσο, η προηγούμενη μέθοδος σύνθεσης τέτοιων δομών ήταν πολύπλοκη και απαιτητική.
Στην νέα προσέγγισή τους, οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν συντονισμένα νανοκλουβιά που ονομάζονται Zn3BHT, τα οποία επιτρέπουν τη δημιουργία χωροντακτικών ετεροκρίσεων. Οι ετεροκρίσεις είναι διεπαφές μεταξύ δύο διαφορετικών υλικών που εκδηλώνουν διαφορετικές ηλεκτρονικές ιδιότητες. Χρησιμοποιώντας ετεροκρίσεις που προέρχονται από τα νανοκλουβιά Zn3BHT, γίνεται δυνατή η δημιουργία νέων ηλεκτρονικών ιδιοτήτων που είναι δύσκολο να επιτευχθούν με τα συμβατικά δισδιάστατα υλικά.
Η έρευνα αφορούσε τη σύνθεση ετεροδομημένων πλευρών μέσω σταδιακής μεταλλοεισχώρησης. Η μέθοδος αυτή περιλαμβάνει την κατάδυση συντονισμένων νανοκλουβιών Zn3BHT σε διαλύματα ιόντων χαλκού και σιδήρου. “Καταδυναστεύοντας τα νανοκλουβιά σε ακριβώς διαλύματα ιόντων χαλκού και σιδήρου από τις δύο πλευρές, εύκολα αποκτούμε ετεροδομές με πλευρικές ετεροδομές από τα μεταλλαγμένα σιδήρου και χαλκού νανοκλουβιά,” εξήγησε ο Καθηγητής Nishihara.
Το εκπληκτικό αυτής της μεθόδου είναι ότι ολόκληρη η διαδικασία μπορεί να γίνει σε θερμοκρασία δωματίου και ατμοσφαιρική πίεση. Δεν απαιτούνται εξειδικευμένος εξοπλισμός ή περίπλοκες τεχνολογικές συνθήκες. Η πρόκληση αφορά μόνο την απόκτηση καλώς χρυσταλλισμένων, ακαθάρτων λεπτών στρωμάτων. Με πρόσβαση σε “καθαρά δωμάτια” και καθαρούς αναλώσιμους παράγοντες, σύντομα θα είναι δυνατή η ανάπτυξη μιας πρακτικής τεχνολογίας κατασκευής.
Οι πλευρικές ετεροδομές που προκύπτουν επιδεικνύουν χαρακτηριστική ιοντική συμπεριφορά, γνωστή στα ηλεκτρονικά συστήματα. Η μελέτη διοδικών που κατασκευάστηκαν από νανοκλουβιά Zn3BHT επιβεβαιώνει την ευελιξία τους, επιτρέποντας την εύκολη ρύθμιση των χαρακτηριστικών χωρίς την ανάγκη για ειδικό εξοπλισμό. Επιπλέον, αυτά τα υλικά επιτρέπουν τη δημιουργία ενός ολοκληρωμένου κυκλώματος από μόνο ένα λεπτό στρώμα νανοκλουβιών, με προοπτικές για την ανάπτυξη νέων ηλεκτρονικών εξαρτημάτων.
Τέλος, η μέθοδος της μεταλλοεισχώρησης επιτρέπει τη δημιουργία συνδέσεων με διαφορετικές ηλεκτρονικές ιδιότητες, όπως έως-έωρ, μεταλλοπροσκολλητικές και μεταλλο-μονωτής-ημιαγωγός σύνδεσης. Η δυνατότητα συνδυασμού παράλληλων στρωμάτων τοπολογικών μονωτών ανοίγει νέες προοπτικές για ηλεκτρονικές συσκευές, όπως διαχωρισμός ηλεκτρονίων και πολυεπίπεδες συσκευές, που προηγουμένως είχαν μόνο θεωρητική πρόβλεψη.
Συνοψίζοντας, αυτή η έρευνα σηματοδοτεί την έναρξη μιας νέας εποχής στη μελέτη των δισδιάστατων υλικών, με την περιγραφείσα μέθοδο της μεταλλοεισχώρησης να επιτρέπει τη δημιουργία εξαιρετικών ετεροδομών.
Συχνές ερωτήσεις (FAQ):
The source of the article is from the blog zaman.co.at