Интеллектуальный прорыв в области обнаружения материалов делает возможным использование Twistronics для массовых систем

Исследователи из Междисциплинарной исследовательской группы (IRG) по электронным системам с низким энергопотреблением (IRG) Альянса исследований и технологий Сингапура и Массачусетского технологического института (SMART), исследовательского предприятия Массачусетского технологического института в Сингапуре вместе с Массачусетским технологическим институтом (MIT) и Национальным университетом Сингапура (NUS) ) открыли новый способ управления световым излучением материалов.


Контроль свойств материалов был движущей силой большинства современных технологий – от солнечных батарей, компьютеров, умных транспортных средств или спасательного больничного оборудования. Но свойства материалов традиционно регулируются в зависимости от их состава, структуры, а иногда и размера, а также большинства практических устройств, которые создают или генерируют легкие слои материалов различного состава, которые часто бывает трудно выращивать.

Прорыв, сделанный исследователями SMART и их сотрудниками, предлагает новый подход, меняющий парадигму, для настройки оптических свойств технологически важных материалов путем изменения угла закручивания между уложенными друг на друга пленками при комнатной температуре. Их открытия могут оказать огромное влияние на различные приложения в области медицины, биологии и квантовой информации. Команда объясняет свое исследование в статье под названием «Настраиваемые оптические свойства тонких пленок, контролируемых углом скручивания интерфейса», недавно опубликованной в журнале. Нано буквы.

“Ряд новых физических явлений, таких как нетрадиционная сверхпроводимость, был недавно обнаружен путем наложения отдельных слоев атомарно тонких материалов друг на друга под углом закручивания, что приводит к образованию того, что мы называем муаровыми сверхрешетками, “говорит автор-корреспондент статьи, профессор Сильвия Градечак из Департамента материаловедения и инженерии NUS и главный исследователь SMART LEES. «Существующие методы сосредоточены на наложении только тонких отдельных монослоев пленки, что является трудоемким делом, в то время как наше открытие применимо и к толстым пленкам, что делает процесс открытия материалов намного более эффективным».

Их исследования также могут иметь значение для развития фундаментальной физики в области «твистроники» – изучения того, как угол между слоями двумерных материалов может изменять их электрические свойства. Профессор Градечак отмечает, что до сих пор эта область была сосредоточена на укладке отдельных монослоев, что требует тщательного отшелушивания и может страдать от расслабления из-за скрученного состояния, что ограничивает их практическое применение. Открытие команды может сделать это новаторское явление, связанное с поворотом, применимым и к толстопленочным системам, которыми легко манипулировать и которые имеют промышленное значение.

«Наши эксперименты показали, что те же явления, которые приводят к образованию муаровых сверхрешеток в двумерных системах, могут быть использованы для настройки оптических свойств трехмерного объемного гексагонального нитрида бора (hBN) даже при комнатной температуре», – сказал Хэ Ён Ли. , ведущий автор статьи и доктор философии по материаловедению и инженерии. кандидат в MIT. «Мы обнаружили, что как интенсивность, так и цвет наложенных друг на друга толстых пленок hBN можно непрерывно регулировать с помощью их относительных углов закручивания, а интенсивность увеличивается более чем в 40 раз».

Результаты исследований открывают новый способ управления оптическими свойствами тонких пленок за пределами традиционно используемых структур, особенно для приложений в медицине, окружающей среде или информационных технологиях.

0 Комментарий
Inline Feedbacks
View all comments