Investigadores de la Universidad Nacional de Singapur (NUS) han desarrollado una novedosa estrategia heteroepitaxial en el plano selectiva de fase para el cultivo de dicalcogenuros de metales de transición bidimensionales (TMD 2D). Este enfoque proporciona un método prometedor para la ingeniería de fases de TMD 2D y la fabricación de dispositivos de heteroestructura 2D.
Los TMD 2D exhiben varias estructuras polimórficas, incluidas 2H (prismática trigonal), 1T (octaédrica), 1T′ y Td etapas. Estas fases confieren una variedad de propiedades como superconductividad, ferroelectricidad y ferromagnetismo. Al manipular estas fases estructurales, se pueden ajustar las ricas propiedades físicas de los TMD, lo que permite un control preciso sobre sus características a través de lo que se conoce como ingeniería de fases.
En este trabajo, un equipo de investigación dirigido por el profesor Andrew Wee del Departamento de Física de la Facultad de Ciencias de NUS, en colaboración con socios internacionales, utilizó epitaxia de haz molecular (MBE) para cultivar diseleniuro de molibdeno (MoSe2 ) nanocintas como plantilla heteroepitaxial en el plano para sembrar el crecimiento del diseleniuro de cromo en fase H (CrSe2 ).
MBE es una técnica para crear capas muy finas de materiales sobre una superficie depositando moléculas una a una. Esto permite el control preciso de la composición, espesor y estructura de las capas depositadas a nivel atómico.
Utilizando técnicas de microscopía de efecto túnel de barrido de vacío ultraalto (STM) y microscopía de fuerza atómica sin contacto (nc-AFM), los investigadores observaron interfaces de heteroestructura atómicamente nítidas con alineamientos de bandas de tipo I y los defectos característicos de los límites de los gemelos espejo en el H- fase CrSe2 monocapas. Estos límites de espejos gemelos exhibieron un comportamiento único dentro del sistema electrónico unidimensional confinado.
Los resultados de la investigación se han publicado en la revista Nature Communications. el 26 de febrero de 2024.
Esta investigación representa una continuación de la exploración continua del equipo sobre el control de la estructura de fase y los estudios de propiedades físicas de materiales 2D.
El Dr. Liu Meizhuang, primer autor del artículo de investigación, dijo:"También hemos realizado el crecimiento selectivo de fase del diseleniuro de vanadio en fase H utilizando esta plantilla heteroepitaxial en el plano. Este método heteroepitaxial en el plano selectivo de fase tiene la potencial para convertirse en una forma general y controlable de expandir la biblioteca de estructuras de fases 2D-TMD, avanzando así en la investigación fundamental y aplicaciones de dispositivos de fases 2D específicas".
El profesor Wee añadió:"La capacidad de controlar la fase de heteroestructuras laterales 2D abre muchas oportunidades nuevas en aplicaciones de dispositivos".
Más información: Meizhuang Liu et al, Crecimiento heteroepitaxial en el plano selectivo de fase de CrSe2 en fase H , Comunicaciones de la Naturaleza (2024). DOI:10.1038/s41467-024-46087-0
Información de la revista: Comunicaciones sobre la naturaleza
Proporcionado por la Universidad Nacional de Singapur
