Krystalfilmvækst:Nanosheets udvider epitaksial vækstapplikationer
Skematisk illustration af nanoarkstrukturer for Ca 2 NB 3 O 10 -, Ti 0,87 O 2 0,52 -, og MoO 2 δ − nanoplader og tilsvarende krystalplaner af SrTiO 3 .
Molekylært tynde todimensionelle krystaller kan lindre de gittertilpasningsbegrænsninger af epitaksial krystallinsk tyndfilmvækst, som rapporteret af forskere i Japan.
Epitaksial vækst er blevet stadig vigtigere for dyrkning af krystallinske tynde film med skræddersyet elektronisk, optiske og magnetiske egenskaber til teknologiske anvendelser. Imidlertid, tilgangen er begrænset af de høje strukturelle ligheder, der kræves mellem et underliggende substrat og et voksende krystallag oven på det. Takayoshi Sasaki og kolleger ved International Center for Materials Nanoarchitectonics (MANA) og University of Tokyo i Japan demonstrerer, hvordan de ved hjælp af todimensionelle materialer kan udvide alsidigheden af epitaksiale vækstteknikker.
I 1984, Prof. Koma ved University of Tokyo foreslog, at visse lagdelte materialer, såsom glimmer eller grafit, let kan spaltes for at producere overflader uden dinglende bindinger, som ville afhjælpe kravene til gittertilpasning til epitaksial vækst. Interaktioner mellem adatomer på disse spaltede materialer ville være mere fremtrædende sammenlignet med vækst på enkeltkrystalsubstrater, da van der Waals-vekselvirkningerne er svage. Imidlertid, mangfoldigheden af passende kløvede overflader er begrænset, og håndteringen af dem kan være vanskelig.
Med den stigende opmærksomhed på todimensionelle materialer i de senere år, Takayoshi Sasaki og kolleger besluttede at undersøge molekylært tynde todimensionelle krystaller som mulige frølag for at afhjælpe krav til gittertilpasning på en måde, der ligner Komas van der Waals-epitaxi. De afsatte nanoark af enten Ca 2 NB 3 O 10- , Ti 0,87 O 2 0,52- , eller MoO 2 δ- som et højt organiseret monolag på amorft glas. På disse forskellige overflader, de udviklede forskellige orienteringer af SrTiO 3 , en vigtig perovskit til forskellige teknologiske anvendelser. Tilgangen demonstrerede evnen til at dyrke forskellige orienteringer af SrTiO 3 med en høj grad af præcision.
Forskerne foreslår, at i fremtiden, det ville være af stor interesse at opnå mere sofistikeret kontrol af vækstgeometrien ved hjælp af nanoark med en kompleks struktur. De tilføjer, "Sådant avanceret design, næppe realiseret med den nuværende teknologi, vil bane en ny vej for yderligere udvikling af krystalteknik."
Varme artikler
-
2-D sandwich ser molekyler med klarhedMonolag Janus MoSSe, en forbindelse af molybdæn, svovl og selen udviklet på Rice University, er dygtig til at detektere biomolekyler via overfladeforstærket Raman-spektroskopi. Dens ikke-metalliske na -
Forskning viser, hvordan små mængder stamme kan bruges til at kontrollere et materiales egenskaberKandidatstuderende Zhuoliang Ni, der arbejder i laboratoriet hos adjunkt Liang Wu, er den første forfatter på en ny undersøgelse, der bruger en atomisk tynd halvleder, og hvordan et materiales magneti -
Strækbar multifunktionel fiber til energihøst og belastningsfølingFigur 1. Skematisk illustration af en SMF-fiber og dens piezoelektriske spændingsudgang og respons på belastning. Kredit:Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) Fiberbaseret ele -
Guldkatalyseret reaktion frigiver et aktivt lægemiddel til at dræbe kræftcellerFigur 1:Scanningmikroskopimikroskopi af brystkræftceller. RIKEN-kemikere har brugt en guldkatalysator til at omdanne et prodrug til et lægemiddel, og demonstrerede denne strategi mod brystkræftceller.