wersja mobilna
Online: 617 Wtorek, 2017.08.22

Biznes

Dwusiarczek molibdenu poważnym konkurentem grafenu

wtorek, 18 marca 2014 07:52

Grafen już okrzyknięto przyszłością elektroniki. Materiałów o podobnej, jednowarstwowej budowie jest jednak więcej. Dwusiarczek molibdenu ma równie ciekawe własności jak grafen. Związek ten występuje w wielu skałach i, zdaniem badających go naukowców z Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego, może zdeklasować grafen w zastosowaniach elektronicznych. Badania pozwoliły zaproponować precyzyjniejszy niż dotąd model zjawisk zachodzących w sieci krystalicznej dwusiarczku molibdenu.

Kilka lat temu zauważono, że tak jak z grafitu otrzymuje się grafen, tak z wielu innych kryształów można uzyskać warstwy grubości pojedynczych atomów. Udało się je wytworzyć m.in. dla chalkogenków metali przejściowych, czyli siarczków, selenków i tellurków. Szczególnie ciekawym materiałem okazały się warstwy dwusiarczku molibdenu (MoS2).

Związek ten występuje w naturze jako molibdenit, krystaliczny minerał często przyjmujący postać charakterystycznych sześciokątnych płytek o srebrzystym zabarwieniu. Molibdenit, który przypomina grafit i często bywał z nim mylony, znajduje się w skałach na całym świecie. Od lat stosowano go przy wytwarzaniu smarów i stopów metali. Podobnie jak w przypadku grafitu, własności jednoatomowych warstw MoS2 długo pozostawały niezauważone.

Z punktu widzenia zastosowań w elektronice, warstwowy dwusiarczek molibdenu ma istotną przewagę nad grafenem: charakteryzuje się obecnością tzw. przerwy energetycznej. Jej istnienie oznacza, że elektrony nie mogą przyjmować dowolnych energii i przykładając pole elektryczne materiał można przełączać między stanem, w którym przewodzi prąd, a stanem, w którym zachowuje się jak izolator.

Według szacunków, wyłączony tranzystor z dwusiarczku molibdenu zużywałby kilkaset tysięcy razy mniej energii niż tranzystor krzemowy. Grafen w ogóle nie ma przerwy energetycznej i zbudowanych z niego tranzystorów nie da się całkowicie wyłączyć.

Cennych informacji o strukturze krystalicznej i zachodzących w niej zjawiskach dostarcza analiza światła rozproszonego w materiale. - W przypadku materiałów warstwowych kształt linii ramanowskich tłumaczono do tej pory zjawiskami związanymi z pewnymi charakterystycznymi drganiami sieci krystalicznej. My wykazaliśmy, że w warstwowym dwusiarczku molibdenu efekty przypisywane tym drganiom muszą w rzeczywistości pochodzić, przynajmniej w części, od innych, dotychczas nieuwzględnianych drgań sieci - wyjaśnia doktorantka Katarzyna Gołasa.

Obecność drgań nowego typu w materiałach warstwowych ma wpływ na zachowanie elektronów. W konsekwencji materiały te muszą wykazywać nieco inne właściwości elektroniczne od dotychczas przewidywanych.

- Grafen był pierwszy. Jego unikatowe cechy wzbudzają spore, ciągle rosnące zainteresowanie, zarówno wśród naukowców, jak i ze strony przemysłu. Nie wolno jednak zapominać o innych materiałach warstwowych. Jeśli je dobrze poznamy, w wielu zastosowaniach mogą się okazać lepsze od grafenu - podsumowuje dr hab. Adam Babiński.

Opis odkrycia polskich naukowców, dokonanego we współpracy z Laboratoire National des Champs Magnétiques Intenses w Grenoble, ukazał się w czasopiśmie "Applied Physics Letters".

źródło: naukawpolsce.pap.pl
zdjęcie: FUW

 

World News 24h

wtorek, 22 sierpnia 2017 07:59

The popularity of organic light-emitting diode TVs and smartphones has boosted not only the OLED display market but also the OLED encapsulation materials market. According to IHS Markit the OLED encapsulation materials market is expected to grow 4.7 percent in 2017 compared to a year ago, to $117 million. As a result of the investment, the OLED encapsulation materials market is forecast to reach $232.5 million by 2021, growing at a compound annual growth rate of 16 percent from 2017.

więcej na: news.ihsmarkit.com