Перекись водорода смогла изменить края 2D-материалов

Исследователи научились изменять форму краев пластин 2D-материалов. Для этого авторы использовали обычный пероксид водорода. Battulga Munkhbat et al. / Nature Communications 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.