(Phys.org):un equipo de investigadores con miembros de Japón, Taiwán y Suiza han descubierto que es posible observar una transición de fase en un material semiconductor 2D utilizando un microscopio electrónico de transmisión de barrido (STEM). En su artículo publicado en la revista Nanotecnología de la naturaleza describiendo su investigación y resultados, el equipo describe cómo utilizaron el microscopio para observar cómo una muestra del semiconductor de banda prohibida directa, el sulfuro de molibdeno, experimentaba un cambio de fase.

La capacidad de cambiar de fase entre las capacidades metálicas y un semiconductor es una característica importante de un material, una que a los científicos les gustaría comprender mejor. Sin embargo, hasta ahora los investigadores tuvieron que inferir algo de lo que ocurre cuando un material sufre un cambio de fase, porque en realidad no podían verlo mientras estaba sucediendo. En este nuevo esfuerzo, los investigadores muestran que es posible observar directamente un cambio de fase al hacerlo con una muestra de sulfuro de molibdeno. Al hacerlo, han descubierto que los movimientos átomo por átomo son parte del cambio, en lugar de cambios completos por parte de un colectivo. Los investigadores sugieren que sus observaciones apuntan a la posibilidad de crear semiconductores 2D en capas "en la capa" en lugar de como una serie de pasos en los que un material se superpone a otro. Eso permitiría crear estructuras con precisión a escala atómica.

El sulfuro de molibdeno es polimórfico:puede funcionar como metal o como semiconductor, dependiendo de la cantidad de calor presente. Aún mejor, las dos fases se pueden hacer para interconvertirse usando el deslizamiento del plano atómico intracapa, (un desplazamiento transversal de uno de los materiales sobre el otro) aunque nunca se había visto hacerlo realmente. Como parte de su investigación, el equipo realizó en el lugar avión deslizándose mientras mira usando el STEM, dándoles una visión sin precedentes de lo que realmente ocurre cuando ocurre tal cambio de fase. El cambio de fase con la muestra de sulfuro de molibdeno se produjo debido al calor ejercido por el propio STEM. Sugieren que dicha técnica también podría usarse para inducir el cambio de fase en otros materiales 2D.

Los investigadores también informan que ya han utilizado lo que han aprendido para crear varios prototipos de nanodispositivos, uno de los cuales realiza las funciones de un diodo Schottky.

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