Un nuevo material bidimensional se ha hecho realidad, gracias a un equipo de científicos daneses e italianos.
La investigación, dirigida por físicos de la Universidad de Aarhus, logró la primera realización experimental e investigación estructural del disulfuro de vanadio de una sola capa VS2. Se publica hoy en la revista Materiales 2D .
VS2 es uno de un grupo diverso de compuestos conocidos como dicalcogenuros de metales de transición TMD. Muchos de estos pueden asumir una estructura de cristal en capas a partir de la cual se pueden aislar láminas cristalinas atómicamente delgadas. Las propiedades electrónicas de los cristales de capa atómica únicapuede diferir en aspectos importantes de los de los cristales a granel en capas.
La autora principal, la Dra.Charlotte Sanders de la Universidad de Aarhus, explicó la importancia de los nuevos hallazgos: "Los estudios teóricos sugieren que el VS2 de una sola capa podría exhibir una física muy interesante, incluido el magnetismo y fuertes correlaciones. También podría albergar estados de onda de densidad de carga, comoVS2 a granel. Sin embargo, hacer VS2 es difícil y la capa única no se ha realizado con éxito hasta ahora.
"De hecho, el magnetismo en materiales de una sola capa se ha observado recientemente y todavía es bastante raro. Por lo tanto, la posibilidad de que este material sea magnético es emocionante".
Para hacer la capa única de VS2, los investigadores evaporaron vanadio sobre una superficie de oro limpia a temperatura ambiente. Luego calentaron la muestra en presencia de moléculas que contienen azufre que reaccionan con el vanadio para producir el VS2. El equipo midió elpropiedades de las muestras mediante difracción de electrones de baja energía, microscopía de túnel de barrido y espectroscopía de fotoelectrones de rayos X.
Significativamente, el equipo también descubrió un compuesto de sulfuro de vanadio nuevo e impredecible. La mayoría de los materiales 2D pueden, en teoría aunque no necesariamente en la práctica, derivarse de cristales en capas a granel. Sin embargo, no hay material 3D que tenga una estequiometría yestructura cristalina a las del nuevo compuesto, que se forma cuando el VS2 de una sola capa pierde azufre por calentamiento.
Teniendo en cuenta las probables propiedades magnéticas de los compuestos de vanadio relacionados, el nuevo material podría ser otro candidato para el magnetismo bidimensional.
"La estructura electrónica del nuevo material, junto con las posibles fases de onda de densidad de carga y el orden magnético, quedan por explorar, y una pregunta abierta interesante es cómo difieren sus propiedades de las del VS2 estequiométrico de una sola capa", dijo el Dr. Sanders.
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Materiales proporcionados por Publicación de IOP . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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