Ilustración esquemática de estructuras de nanoplacas para Ca 2 Nótese bien 3 O 10 -, Ti 0,87 O 2 0,52 -, y MoO 2 δ - nanohojas y planos cristalinos correspondientes de SrTiO 3 .
Los cristales bidimensionales molecularmente delgados pueden aliviar las restricciones de emparejamiento de celosía del crecimiento de película fina cristalina epitaxial, según lo informado por investigadores en Japón.
El crecimiento epitaxial se ha vuelto cada vez más importante para el crecimiento de películas delgadas cristalinas con dispositivos electrónicos personalizados, propiedades ópticas y magnéticas para aplicaciones tecnológicas. Sin embargo, el enfoque está limitado por las altas similitudes estructurales requeridas entre un sustrato subyacente y una capa de cristal en crecimiento encima de él. Takayoshi Sasaki y sus colegas del Centro Internacional de Nanoarquitectónica de Materiales (MANA) y la Universidad de Tokio en Japón demuestran cómo el uso de materiales bidimensionales pueden ampliar la versatilidad de las técnicas de crecimiento epitaxial.
En 1984, El profesor Koma de la Universidad de Tokio propuso que ciertos materiales en capas como la mica o el grafito se pueden escindir fácilmente para producir superficies sin enlaces colgantes que aliviarían los requisitos de adaptación de la red para el crecimiento epitaxial. Las interacciones entre adatomos en estos materiales escindidos serían más prominentes en comparación con el crecimiento en sustratos monocristalinos, ya que las interacciones de van der Waals son débiles. Sin embargo, la variedad de superficies escindidas adecuadas es limitada y su manipulación puede resultar difícil.
Con la creciente atención a los materiales bidimensionales en los últimos años, Takayoshi Sasaki y sus colegas decidieron buscar cristales bidimensionales molecularmente delgados como posibles capas de semillas para aliviar los requisitos de correspondencia de la red de una manera similar a la epitaxia de van der Waals de Koma. Ellos depositaron nanohojas de Ca 2 Nótese bien 3 O 10- , Ti 0,87 O 2 0.52- , o MoO 2 δ- como monocapas altamente organizadas sobre vidrio amorfo. En estas diferentes superficies, Crecieron diferentes orientaciones de SrTiO 3 , una perovskita importante para diversas aplicaciones tecnológicas. El enfoque demostró la capacidad de desarrollar diferentes orientaciones de SrTiO 3 con un alto nivel de precisión.
Los investigadores sugieren que en el futuro, Sería de gran interés lograr un control más sofisticado de la geometría de crecimiento utilizando nanohojas con una estructura compleja. Agregan, "Un diseño tan avanzado, apenas realizado con la tecnología actual, allanará un nuevo camino para un mayor desarrollo de la ingeniería de cristales ".
