Disulfuro de molibdeno (MoS2 ) es un material muy versátil que puede funcionar, por ejemplo, como sensor de gas o como fotocatalizador en la producción de hidrógeno verde. Aunque la comprensión de un material generalmente comienza con la investigación de su forma cristalina en masa, para MoS2 Se han dedicado muchos más estudios a nanohojas mono y de pocas capas.
Los pocos estudios realizados hasta ahora muestran resultados diversos e irreproducibles para las propiedades electrónicas del MoS2 a granel escindido. superficies, destacando la necesidad de un estudio más sistemático.
La Dra. Erika Giangrisostomi y su equipo de HZB llevaron a cabo un estudio sistemático de este tipo en la estación final LowDosePES de la fuente de luz BESSY II. Utilizaron una técnica de espectroscopía de fotoelectrones de rayos X para mapear las energías de los electrones a nivel central en extensas áreas de superficie de MoS2. muestras. Usando este método, pudieron monitorear los cambios en las propiedades electrónicas de la superficie después de la escisión, el recocido y la exposición al vacío ultraalto in situ al hidrógeno atómico y molecular.
Los resultados de este estudio apuntan a dos hallazgos principales. En primer lugar, el estudio revela sin ambigüedades variaciones e inestabilidades considerables en las energías de los electrones de las superficies recién escindidas, lo que demuestra lo fácil que es llegar a resultados diversos e irreproducibles. En segundo lugar, el estudio muestra que el tratamiento con hidrógeno atómico a temperatura ambiente es notablemente eficaz para neutralizar la falta de homogeneidad y la inestabilidad electrónica de la superficie.
Esto se racionaliza por la capacidad de los átomos de hidrógeno de aceptar o ceder un electrón, y requiere caracterizaciones adicionales de las propiedades funcionales del material hidrogenado. "Nuestra hipótesis es que el hidrógeno atómico ayuda a reorganizar las vacantes de azufre y el exceso de átomos de azufre, generando una estructura más ordenada", afirma Erika Giangrisostomi.
Este estudio marca un paso fundamental en la investigación del MoS2 . Debido al uso extensivo de MoS2 En todo tipo de aplicaciones, los hallazgos de esta investigación tienen el potencial de llegar a una amplia audiencia en los campos de la electrónica, la fotónica, los sensores y la catálisis.
El estudio se publica en la revista Advanced Materials Interfaces. .
Más información: Erika Giangrisostomi et al, Inhomogeneidad del MoS2 a granel escindido y compensación de sus desequilibrios de carga mediante el tratamiento con hidrógeno a temperatura ambiente, Interfaces de materiales avanzados (2023). DOI:10.1002/admi.202300392
Proporcionado por la Asociación Helmholtz de Centros de Investigación Alemanes
