Исследователи научились изменять форму краев пластин 2D-материалов. Для этого авторы использовали обычный пероксид водорода.
Сами по себе двумерные материалы обладают очень интересными свойствами. Края таких материалов могут иметь уникальные физические характеристики, которые зависят от их формы. Теперь исследователи научились контролировать эту форму с помощью перекиси водорода.
Двумерные материалы представляют собой слои химического соединения толщиной в один атом. Самый известный пример — графен. Также в последнее время ученые обращают все больше внимания на дисульфид молибдена. Эти материалы обладают рекордно высокой подвижностью зарядов, прочностью и гибкостью, поэтому исследователи предсказывают их применение в самых различных областях — от электроники до строительства.
Однако до сих пор ученые не знали, как управлять геометрией краев таких двумерных материалов. А между тем края этих слоев могут обладать магнитными и каталитическими свойствами. Обычно в дихалькогенидах переходных металлов (соединения, в молекуле которых содержатся два атома неметалла из VI группы, например, сера или селен), таких как дисульфид молибдена MoS2, края могут быть двух типов — в форме зигзага и кресла. Физические свойства материалов с такими краями очень сильно отличаются. Например, расчеты предсказывают, что зигзагообразные края обладают металлическими и ферромагнитными свойствами, тогда как края в форме кресла являются немагнитными полупроводниками.
Авторы нового исследования, опубликованного в журнале Nature Communications, предположили, что раз физические свойства этих типов краев различаются, то должны отличаться и химические. Поэтому ученые искали вещество, с помощью которого можно было бы придать краям двумерного материала нужную форму. Оказалось, что перекись водорода способна создать края зигзагообразной формы с атомарной точностью.
Чтобы создать такие края, исследователи создавали на поверхности дихалькогенидов переходных металлов отверстия круглой формы с помощью перекиси и новой технологии мокрого травления. Теперь исследователи хотят создать стартап и сделать новую технологию коммерчески доступной для других научных групп и промышленных компаний. Учитывая возрастающий спрос на изготовление двумерных материалов с заданными свойствами, ученые надеются, что их разработка получить инвестиции и сможет занять место на растущем рынке.