Podría usarse una estructura que comprenda una monocapa de disulfuro de molibdeno sobre un sustrato de azobenceno para construir un transistor cuasi bidimensional altamente compactable y maleable alimentado por luz. Crédito:representaciones atomísticas de monocapa de disulfuro de molibdeno con una molécula de azobenceno en sus isómeros trans y cis / Revisión física B
Los materiales que son construcciones híbridas (que combinan precursores orgánicos e inorgánicos) y cuasi bidimensionales (con estructuras moleculares maleables y altamente compactables) están aumentando en varias aplicaciones tecnológicas, como la fabricación de dispositivos optoelectrónicos cada vez más pequeños.
Un artículo publicado en Revisión física B describe un estudio dirigido por Diana Meneses Gustin y Luís Cabral, que explican teóricamente las propiedades ópticas y de transporte únicas que resultan de la interacción entre una monocapa de disulfuro de molibdeno, sustancia inorgánica MoS 2 , y un sustrato de azobenceno, sustancia orgánica C 12 H 10 norte 2 .
La iluminación hace que la molécula de azobenceno cambie de isomerización y haga la transición de una configuración espacial trans estable a una forma cis metaestable. produciendo efectos sobre la nube de electrones en la monocapa de disulfuro de molibdeno. Estos efectos, que son reversibles, previamente había sido investigado experimentalmente por Emanuela Margapoti en una investigación postdoctoral realizada en la UFSCar y apoyada por la FAPESP.
Gustin y Cabral desarrollaron un modelo para emular teóricamente el proceso. "Realizaron simulaciones ab initio [simulaciones computacionales utilizando únicamente ciencia establecida] y cálculos basados en la teoría funcional de la densidad [un método mecánico cuántico utilizado para investigar la dinámica de sistemas de muchos cuerpos]. También modelaron las propiedades de transporte de la monocapa de disulfuro de molibdeno cuando perturbado por variaciones en el sustrato de azobenceno, ", explicó el investigador López Richard.
Si bien el artículo publicado no aborda las aplicaciones tecnológicas, el despliegue del efecto para construir un transistor bidimensional activado por luz está en el horizonte de los investigadores.
"La estructura cuasi bidimensional hace que el disulfuro de molibdeno sea tan atractivo como el grafeno en términos de reducción de espacio y maleabilidad, pero tiene virtudes que potencialmente lo hacen aún mejor. Es un semiconductor con propiedades de conductividad eléctrica similares a las del grafeno y es más versátil ópticamente porque emite luz en el rango de longitud de onda desde el infrarrojo hasta la región visible. "Dijo Richard.
La estructura híbrida de molibdeno-disulfuro-azobenceno se considera un material muy prometedor, pero se requerirá una gran cantidad de investigación y desarrollo si se quiere implementar de manera efectiva en dispositivos útiles.
