Ученые из Университета Райса создали асимметричный двумерный материал. Они заменили часть атомов в двумерном диселениде молибдена таким образом, что с одной его стороны находятся только атомы селена, а с другой – серы. Исследование опубликовано в журнале ACS Nano.
Дихалькогениды переходных металлов – класс материалов состава MX2, в которых M – переходный металл (как правило, молибден или вольфрам), а X – халькоген (как правило, сера, селен или теллур). Они могут образовывать монослои подобно тому, как атомы углерода могут образовывать монослой в виде графена. Это вызывает интерес ученых, ведь двумерные материалы могут проявлять свойства, не характерные для их объемных аналогов того же химического состава.
Обычно в таких соединениях атомы металла располагаются внутри слоя, а халькоген снаружи. Исследователи решили воспользоваться этим, и создали материал, в котором каждая сторона монослоя состоит из разных халькогенов. В данном случае они выбрали диселенида молибдена, и решили заменить часть селена на серу. Ученые точно подобрали температуру химического осаждения из газовой фазы таким образом, чтобы ее было достаточно для замены атомов с одной стороны плоскости, но недостаточно полной замены всего селена из материала на серу.
В итоге исследователи получили трехслойный «сендвич», в котором первый слой составляют атомы селена, над ними располагаются атомы молибдена, а верхний слой состоит из атомов серы. Из-за такого несимметричного строения материал обладает собственным электрическим полем, а также может служить в качестве катализатора для производства водорода с помощью электролиза. Ученые отмечают, что использованный ими способ получения можно адаптировать и для других подобных материалов.
Многие двумерные материалы неустойчивы на воздухе. Физики из лаборатории Андрея Гейма в Университете Манчестера разработали технологию, которая позволяет «ламинировать» монослои и защищать их от воздействия воздуха.
- 330 просмотров
Добавить комментарий