Bismut, galyum, indiyum, teneke ve kurşun tabakaları artık yüksek sıcaklıkta ezilerek sadece birkaç atom kalınlığında yapılabilir ve iki safir arasındaki basınç
İki katlı molibden disülfit
Metal tabakaları sadece iki atom kalınlığında, iki safir arasındaki büyük basınçta erimiş damlacıkların ezilmesiyle üretilebilir. Süreci geliştiren araştırmacılar, olağandışı materyallerin endüstriyel kimya, optik ve bilgisayarlarda uygulamalara sahip olabileceğini söylüyor.
Geçen yıl, bilim adamları, tek bir karbon atomundan yapılmış bir malzeme olan grafenden sonra “Goldene” olarak adlandırdıkları tek bir atom kalınlığı olan altın bir tabaka oluşturdular. Bu tür malzemeler, kimyasal olarak mümkün olduğunca ince oldukları için iki boyutlu olarak tanımlanmıştır.
Ancak diğer 2D metal yapmak şimdiye kadar mümkün değildi. Luojun Du tarafından Çin Bilimler Akademisi ve meslektaşlarında geliştirilen yeni teknik, atomik bağlarının izin verdiği kadar ince olan 2D tabak bismut, galyum, indiyum, kalay ve kurşun oluşturabilir.
Metali sıkmak için araştırmacılar, ince bir molibden disülfür tabakasına sahip iki son derece düz safir kristali kullandılar (MOS2) bir mengene çeneleri olarak. Bu çeneler arasına toz metal yerleştirdiler, bir damlacık oluşturana kadar 400 ° C’ye kadar ısıttılar, sonra 200 megapaskallara kadar muazzam bir basınçla ezildiler. Metal, birkaç atom kalınlığında olana kadar sıkıştırıldı – veya BIMTUTH durumunda sadece iki tane – sonra soğumasına izin verildi. Basınç çıkarıldığında, 2D metal mos arasında sandviçlendi2 daha sonra safirlerden uzaklaşan çarşaflar.
Du, sürecin sekiz yıl önce tasarlandığını, ancak ekibin MOS olduğunu keşfettiğinde meyve verdiğini söylüyor2 Katmanlar ince metal tabakaları sabit tuttu. “Serbest duran metal atomların tek bir tabakası termodinamik bir bakış açısından kararsızdır. Bu nedenle, tamamen yeni teknikler geliştirmek zorundaydık ”diyor Du. “Süreç basit görünüyor, ama işe yarıyor.”
Araştırmacılar, son derece ince atom katmanları yapmanın yanı sıra, sıkma basıncına ince ayar yapabildiler ve metal plakaları hassas bir şekilde üç, dört veya daha fazla atom kalınlığında hale getirebildiler.
2D metaller, bilim adamlarının makroskopik kuantum fenomenlerini ve süperiletkenliği keşfetmelerine yardımcı olan olağandışı özelliklere sahip olabilir, diyor DU ve ultra düşük güç transistörlerine, bilgisayarlar için şeffaf ekranlara ve kimyasal reaksiyonlar için son derece etkili katalizörlere yol açabilir.
Bir sorun, mos2 Metal tabakayı kapsüllemek kolayca çıkarılamaz. Du, bunun bazı uygulamalar için sorunlu olabileceğini, ancak deneyler elektrik iletkenliğini etkilemediklerini gösteriyor, bu nedenle 2D metalin elektronik cihazlarda kullanılmasını engellemeyecekler.
