Исследователи из Института физики Китайской академии наук разработали новый универсальный метод производства двумерных металлов. Способ, названный «сжатие по Ван-дер-Ваальсу», позволяет создавать стабильные материалы атомарной толщины.
Технология производства заключается в плавлении и сжатии чистых металлов между двумя наковальнями под высоким давлением. Благодаря этому эксперты получили такие металлы, как висмут (Bi, толщина около 6,3 ангстрема), олово (Sn, около 5,8 ангстрема), свинец (Pb, около 7,5 ангстрема), индий (In, около 8,4 ангстрема) и галий (Ga, около 9,2 ангстрема). Ангстрем — единица измерения, равная 10 в степени минус 10 метрам.
Наковальни состоят из двух монокристаллических слоев сульфида молибдена (MoS2), выращенных на сапфире. Поверхность обеспечивает равномерную толщину двумерного металла в больших масштабах. Кроме того, и сапфир и MoS2 обладают высоким модулем Юнга (более 300 ГПа), благодаря чему они выдерживают экстремальное давление.
Это позволяет приближать двумерные металлы к пределу толщины в один ангстрем.
Металлы стабилизируют за счет инкапсуляции между монослоями сульфида молибдена. Они становятся устойчивыми к воздействию окружающей среды. Получившийся монослой Bi показал высокую электропроводность, сильный эффект поля, большую нелинейную холловскую проводимость и новые фононные моды.
Метод, разработанный китайскими специалистами, открывает невероятные возможности для изучения экзотических свойств двумерных металлов. С его помощью можно производить двумерные металлические сплавы, которые лягут в основу новых квантовых, электронных и фотонных устройств, сообщает The SciTechDaily.
