dichoslcogenuros de metal de transición en capas o TMDC, materiales compuestos por nanocapas metálicas intercaladas entre otras dos capas de calcógenos, se han vuelto extremadamente atractivos para la comunidad investigadora debido a su capacidad para exfoliarse en capas individuales 2D. Similar al grafeno, no soloconservan algunas de las propiedades únicas del material a granel, pero también demuestran un comportamiento semiconductor de separación directa, una excelente actividad electrocatalítica y fenómenos cuánticos únicos, como las ondas de densidad de carga CDW.
Generar complejos TMDC de elementos de principios múltiples esenciales para el desarrollo futuro de nuevas generaciones de materiales de conversión cuántica, electrónica y energética es difícil.
"Es relativamente simple hacer un material binario a partir de un tipo de metal y un tipo de calcógeno", dijo Viktor Balema, científico principal del Laboratorio Ames. "Una vez que intentas agregar más metales o calcógenos a los reactivos, combinándolos en unla estructura uniforme se convierte en un desafío. Incluso se creía que la aleación de dos o más TMDC binarios diferentes en un material monofásico es absolutamente imposible ".
Para superar este obstáculo, el investigador postdoctoral asociado Ihor Hlova utilizó el molino de bolas y la posterior fusión reactiva para combinar TMDC como MoS2, WSe2, WS2, TaS2 y NbSe2. El molino de bolas es un proceso mecanoquímico capaz de exfoliar materiales en capas en una sola capa.o nanosheets de pocas capas que pueden restaurar aún más sus arreglos de varias capas volviendo a apilar.
"El procesamiento mecánico trata los TMDC binarios como mezclar dos barajas de cartas separadas, dijo Balema." Se reordenan para formar arquitecturas heteroestructuradas en 3D, un fenómeno sin precedentes observado por primera vez en nuestro trabajo ".
El calentamiento de las heteroestructuras 3D resultantes las lleva al borde de su estabilidad, reordena los átomos dentro y entre sus capas, lo que resulta en sólidos monofásicos que a su vez pueden exfoliarse o pelarse en capas individuales 2D similares al grafeno, perocon sus propias propiedades ajustables únicas.
"El examen preliminar de las propiedades de solo unos pocos compuestos no disponibles anteriormente, resulta tan emocionante como lo son los resultados sintéticos", agrega el científico principal del Ames Laboratory y profesor distinguido de ciencia e ingeniería de materiales Vitalij Pecharsky. "Muy probablemente, acabamos de abrir puertasa la clase completamente nueva de materia cuántica finamente sintonizable "
Esta investigación fue apoyada por el programa de Investigación y Desarrollo Dirigido del Laboratorio Ames bajo contrato con el Departamento de Energía de los EE. UU.
La investigación se discute más adelante en el documento, "Dichalcogenuros de metales de transición de elementos multicares a través de fusión reactiva de heteroestructuras 3D", escrito por Ihor Z. Hlova, Oleksandr Dolotko, Brett W. Boote, Arjun K. Pathak, Emily ASmith, Vitalij K. Pecharsky y Viktor P. Balema; y publicado en la portada de. Comunicaciones químicas .
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por DOE / Laboratorio Ames . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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