研究人员揭示了2D物质形成中的关键机制

二维材料非常薄。欧洲杯足球竞彩通常,只有原子厚的2D材料对高级技术(例如灵活性,超导性等)具有高欧洲杯足球竞彩度理想的特性。由精心过渡的单个组件从气或蒸气到结晶固体制成,这些材料和它们所充满这种特征的机制仍然笼罩在神秘之中。欧洲杯足球竞彩

现在,通过一种新颖的监测和分析方法,由Tohoku University的Toshiaki Kato领导的研究人员揭示了2D单层过渡金属二甲藻元化(TMD)开发的关键机制。他们于11月15日发表了他们的方法和调查结果科学报告。

“ TMD是最著名的分层材料之一,”欧洲杯足球竞彩Tohoku University电子工程系副教授Toshiaki Kato的论文作者Toshiaki Kato说,他指出,通过添加盐,可以实现大型材料的一层。“提高TMD的质量对于实现未来的柔性和透明的电气设备,例如传感器,太阳能电池和光发射器是必要的。”

TMD是通过蒸发金属氧化物粉并添加盐来开发的。常规方法保持高温,迫使金属氧化物盐蒸气的分子直接进入结晶固体。这种分子的重排被称为成核,并生长到单层TMD中。但是,降低金属氧化物的熔化和沸点通过允许蒸发分子过度饱和环境并产生液相,然后再排列成固体,从而增强了这种过渡。

“蒸气阶段金属氧化物的过饱和促进了液相前体的创建,称为前体水坑,该液体促进了蒸汽液溶 - 固醇的生长,而不是常规的蒸气 - 固醇生长。”加托说,指出蒸气液固体TMD的生长速率至少比蒸气 - 固体TMD高两个数量级。“尽管取得了这种进步,但尚未阐明成核阶段的临界动力学以供盐辅助生长。实现这一目标对于基本和工业应用至关重要。”

为了更好地理解蒸气液固体TMD的成核,研究人员建立了一个成像监测系统,说明蒸气化学物质如何沉积为TMD合成中的固体。

“在这项研究中,我们通过监测化学蒸气沉积和自动图像分析来直接实现从液体前体向固体TMD的直接可视化,”加藤说。“通过这种方法,我们发现了一种新颖的成核机制。”

在蒸气 - 固化的生长中,蒸气重排的分子直接进入固体。研究人员发现,在蒸气 - 液固体生长中,分子经过两步成核过程:蒸气相进入液滴,形成稳定但可变的簇。随着温度的变化,分子簇形成晶体固体。

“对TMD成核动力学的这种详细理解可用于实现TMD的县结构控制,这对于将来的工业应用很有用,”加藤说。“我们发明的监测化学蒸气沉积和自动图像分析的方法也可以应用于其他纳米材料,以更深入地了解它们的成核和生长机制。”欧洲杯足球竞彩

研究人员的下一个计划利用新近揭示的成核机制为合成超高质量TMD。

资源:http://www.tohoku.ac.jp/en/

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