Un nuevo material bidimensional se ha hecho realidad, gracias a un equipo de científicos daneses e italianos.
La investigación, dirigido por físicos de la Universidad de Aarhus, logró la primera realización experimental e investigación estructural de disulfuro de vanadio de una sola capa (VS 2 ). Se publica hoy en la revista Materiales 2-D .
VS 2 es uno de un grupo diverso de compuestos conocidos como dicalcogenuros de metales de transición (TMD). Muchos de estos pueden asumir una estructura de cristal en capas a partir de la cual se pueden aislar láminas cristalinas atómicamente delgadas. Las propiedades electrónicas de los cristales de una sola capa atómica pueden diferir de manera importante de las de los cristales a granel en capas.
La autora principal, la Dra. Charlotte Sanders, de la Universidad de Aarhus, explicó la importancia de los nuevos hallazgos:"Los estudios teóricos sugieren que el VS de una sola capa 2 podría exhibir una física muy interesante, incluyendo magnetismo y fuertes correlaciones. También podría albergar estados de onda de densidad de carga, al igual que Bulk VS 2 . Sin embargo, hacer VS2 es difícil y la capa única no se ha realizado con éxito hasta ahora.
"De hecho, El magnetismo en materiales de una sola capa se ha observado recientemente, y todavía es bastante raro. Entonces, la posibilidad de que este material sea magnético es emocionante ".
Para hacer la capa única de VS 2 , los investigadores evaporaron el vanadio sobre una superficie de oro limpia a temperatura ambiente. Luego calentaron la muestra en presencia de moléculas que contienen azufre que reaccionan con el vanadio para producir el VS 2 . El equipo midió las propiedades de las muestras mediante difracción de electrones de baja energía, microscopía de túnel de barrido, y espectroscopia de fotoelectrones de rayos X.
Significativamente, el equipo también descubrió un compuesto de sulfuro de vanadio nuevo e impredecible. La mayoría de los materiales 2-D pueden, en teoría (aunque no necesariamente en la práctica), derivar de cristales en capas a granel. Sin embargo, No hay material tridimensional que tenga una estequiometría y una estructura cristalina similares a las del nuevo compuesto. que se forma cuando VS de una sola capa 2 se empobrece de azufre por calentamiento.
Teniendo en cuenta las probables propiedades magnéticas de los compuestos de vanadio relacionados, el nuevo material podría ser otro candidato para el magnetismo bidimensional.
"La estructura electrónica del nuevo material, junto con posibles fases de onda de densidad de carga y ordenamiento magnético, Quedan por explorar, y una pregunta abierta interesante es en qué se diferencian sus propiedades de las del VS de una sola capa estequiométrica 2 , "dijo el Dr. Sanders.
