Nye afstemmelige nanomaterialer muligt på grund af fleksibel proces opfundet

Fysikere ved University of Bath har udviklet en fleksibel proces, der tillader syntese i en enkelt strøm af en lang række nye nanomaterialer med forskellige morfologier, med potentielle anvendelser inden for områder, herunder optik og sensorer.

Nanomaterialerne er dannet af wolframdisulfid - et overgangsmetaldichalcogenid (TMD) - og kan dyrkes på isolerende plane substrater uden at kræve en katalysator. TMD'er er lagdelte materialer, og i deres todimensionale form kan betragtes som de uorganiske analoger af grafen.

De forskellige wolframdisulfidmorfologier syntetiseres-todimensionale ark, der vokser parallelt med substratet, nanorør, eller en nanomesh, der ligner et 'bladblad', der vokser udad fra substratet - er mulige på grund af Dr. Zichen Lius ph.d. forskning på Bath for at opdele vækstprocessen i to forskellige stadier. Gennem denne afkobling, vækstprocessen kunne dirigeres anderledes end i mere konventionelle tilgange, og blive guidet til at producere alle disse materielle morfologier.

Indtil nu, morfologien 'klingefelt' har vist kraftfulde optiske egenskaber, herunder stærke ikke-lineære effekter, såsom anden harmonisk generation, det er, fordobling af frekvensen og halvering af laserlysets bølgelængde, ændre sin farve, mens den gør det. Styrken af ​​disse effekter åbner en række optiske applikationer for materialet.

Forskningen er publiceret i ACS Nano .

Dr. Adelina Ilie, fra University of Baths Institut for Fysik, der ledede forskningen, sagde:"Enkelheden i denne proces er vigtig ud fra det synspunkt, at den giver os mulighed for at opnå praktisk talt alle faser af dette overgangsmetaldichalcogenid, fra in-plane til out-of-plane, samt fra todimensionelle ark til endimensionale nanorør og alt derimellem. Normalt bruges forskellige processer til at skabe de todimensionale eller de endimensionelle morfologier. Vores proces, i stedet, fører til afstembare materialer med afstembare egenskaber.

"Morfologien for 'klingefeltet' er helt ny, og på grund af dets meget store effektive overfladeareal, kan være af interesse ikke kun for de ikke-lineære optiske egenskaber, vi har vist hidtil, men også til anvendelse i forskellige sanseteknologier. Vi undersøger alle disse veje nu. "

Professor Ventsislav Valev, der testede nanomesh for optiske egenskaber tilføjet:"Vi har faktisk ikke været i stand til at teste de øvre grænser for de optiske effekter endnu, fordi signalet er for stærkt til det udstyr, vi brugte til at sonde det. Vi taler om et materiale, der er et eller to atomer i tykkelse; det er ganske ekstraordinært. Dens indretning i et 'bladblad' øger klart signalet. "

Teamet planlægger at fortsætte med at undersøge materialernes egenskaber.