Корейцы совершили прорыв в области металл-углеродных гетероструктур для двумерной наноэлектроники

Это открывает возможности для их массового производства, сообщила пресс-служба Корейского института науки и технологий (KIST). Статья с описанием исследования была опубликована в журнале Nanoscale.

«В прошлом наши коллеги фокусировались на свойствах и методах производства чистых максенов. Мы сосредоточили свои усилия на разработке методик молекулярного анализа, которые позволяют классифицировать уже произведенные материалы. В комбинации с результатами опытов наш подход позволит создать методы контроля качества, которые помогут массово производить однотипные максены», — заявил директор Индо-Корейского центра наук и технологий (IKST) Ли Сынчхоль, чьи слова приводит пресс-служба KIST.

Максенами (MXene) физики называют двумерные материалы, состоящие из атомов переходных металлов и углерода, а также часто включающие в себя азот, фтор или кислород. Пленки из максенов обладают крайне необычными электрохимическими свойствами, которые могут найти применение в электронике. Несмотря на всю перспективность максенов, их практическое использование затруднено отсутствием простых и надежных методов определения свойств и состава поверхностного слоя.

Авторы работы решили эту проблему в ходе экспериментов с несколькими вариациями максенов, которые содержали разные соотношения атомов скандия, углерода, а также кислорода, фтора и водорода. Подобные максены обладают перспективными полупроводниковыми свойствами, выраженность которых сильно зависит от того, состоит поверхность максена из атомов фтора или других элементов.

Исследователи выяснили, что эту особенность максенов можно очень быстро и легко определить путем замера всего одного физического параметра — фактора рассеяния Холла. Он отражает то, как двигаются электроны внутри материала при воздействии внешнего магнитного поля при разных температурах окружающей среды. Для изученных максенов фактор рассеяния Холла очень сильно менялся в зависимости от того, какие атомы присутствовали на их поверхности.

Это позволяет использовать замеры данной характеристики при производстве двухмерных материалов для контроля качества продукции и подбора оптимальных ее свойств при решении конкретных задач, считают авторы.