В поисках новых материалов, которые могут обеспечить более эффективную электронику, ученые изучают так называемые 2D-материалы. Это листы толщиной всего в один атом, которые могут обладать всевозможными интересными электронными свойствами. Если два листа поместить друг на друга под определенным углом, это может привести к новым свойствам, таким как сверхпроводимость. Специалист по материалам из Университета Гронингена Антония Грубишич-Чабо и ее коллеги изучили такой «скрученный» материал и обнаружили, что он бросает вызов теоретическим предсказаниям.
Работа опубликована в журнале Physical Review Materials .
Вместе с коллегами из Польши, Германии, Франции и Италии Грубишич-Чабо и ее команда изучали листы двумерного материала, называемого дисульфидом вольфрама. Согласно теоретическим предсказаниям , когда два листа (называемые бислоем) укладываются друг на друга под углом 4,4 градуса, электроны внутри материала должны демонстрировать коллективное поведение.
«И когда они так тесно связаны, их коллективное поведение может создавать новые, захватывающие эффекты», — говорит Джованна Ферако, первый автор исследования. Однако она не увидела этого коллективного поведения в экспериментах, которое можно объяснить взаимодействием между атомами в бислое. Обычно скручивание делает возможными эти взаимодействия. «Но, изучая электронную структуру в бислое, мы обнаружили, что этот материал имеет тенденцию «релаксировать» в большие, нескрученные области», — объясняет Ферако. С технической точки зрения, скрученный бислой частично возвращается к более низкоэнергетической, нескрученной конфигурации. Это открытие подчеркивает важность понимания того, как два листа бислоя формируют различные области с различными свойствами. Исследование также расширило возможности ученых предсказывать и манипулировать поведением 2D-структур, прокладывая путь для будущих приложений в различных типах электроники.
Дополнительная информация: Джованна Ферако и др., Исследование структурной релаксации в малоугловом скрученном двухслойном дисульфиде вольфрама методом Nano-ARPES, Physical Review Materials (2024). DOI: 10.1103/PhysRevMaterials.8.124004
Предоставлено Университетом Гронингена
Исследуйте дальше: Выявление предела сверхпроводимости скрученного двухслойного графена