Los nanocientíficos de la Universidad Northwestern han desarrollado un plan para fabricar nuevas heteroestructuras de diferentes tipos de materiales 2-D. Los materiales 2-D son capas de un solo átomo que se pueden apilar juntas como "bloques de construcción de nanoenclavamiento". Los científicos y físicos de materiales sonentusiasmados con las propiedades de los materiales 2-D y sus posibles aplicaciones. Los investigadores describen su plan en el Revista de Física Aplicada , de AIP Publishing.
"Hemos esbozado una manera fácil, determinista y fácil de implementar para apilar y unir estas capas individuales en órdenes que no se ven en la naturaleza", dijo Jeffrey Cain, autor del artículo que anteriormente estaba en la Universidad Northwestern pero ahora está en LawrenceBerkeley National Laboratory y la Universidad de California.
Caín explicó que para los nanocientíficos, "el sueño" es combinar materiales 2-D en cualquier orden y cotejar una biblioteca de estas heteroestructuras con sus propiedades documentadas. Los científicos pueden seleccionar las heteroestructuras apropiadas de la biblioteca para sus aplicaciones deseadas. Por ejemplo, la industria de la computación está tratando de hacer que los transistores sean más pequeños y más rápidos para aumentar la potencia de cómputo. Se podría usar un semiconductor a nanoescala con propiedades electrónicas favorables para fabricar transistores en las computadoras de la próxima generación.
Hasta ahora, los nanocientíficos han carecido de métodos claros para fabricar heteroestructuras y aún no han podido desarrollar esta biblioteca. En este trabajo, los científicos buscaron resolver estos problemas de fabricación. Después de identificar tendencias en la literatura, probaron diferentes condiciones paramapear los diferentes parámetros necesarios para desarrollar heteroestructuras específicas a partir de cuatro tipos de materiales bidimensionales: disulfuro y diselenuro de molibdeno y disulfuro y diselenuro de tungsteno. Para caracterizar completamente los productos finales atómicamente delgados, los científicos utilizaron técnicas de microscopía y espectrometría.
El grupo se inspiró en la ciencia de los diagramas de transformación de tiempo-temperatura en materiales clásicos, que mapea perfiles de calentamiento y enfriamiento para generar microestructuras metálicas precisas. Basado en este método, los investigadores agruparon sus hallazgos en una técnica esquemática:Diagrama de tiempo-temperatura-arquitectura.
"La gente había escrito documentos previamente para morfologías específicas, pero lo hemos unificado todo y hemos permitido la generación de estas morfologías con una técnica", dijo Cain.
Los diagramas unificados de arquitectura de tiempo-temperatura proporcionan instrucciones para las condiciones exactas requeridas para generar numerosas morfologías y composiciones de heteroestructura. Utilizando estos diagramas, los investigadores desarrollaron una biblioteca única de nanoestructuras con propiedades físicas de interés para los físicos y científicos de materiales.Los científicos universitarios ahora están examinando los comportamientos que muestran algunos materiales en su biblioteca, como el flujo de electrones a través de las uniones unidas entre los materiales.
Los investigadores esperan que su diseño de planos sea útil para la fabricación de heteroestructuras más allá de los primeros cuatro materiales ". Nuestros diagramas específicos necesitarían revisiones en el contexto de cada nuevo material, pero creemos que esta idea es aplicable y ampliable a otros sistemas de materiales", Dijo Caín.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Americano de Física . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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