نانومواد

خیاطی کردن مواد ۲ بعدی برای بهبود دستگاه های الکترونیکی و نوری

خیاطی کردن مواد ۲ بعدی برای بهبود دستگاه های الکترونیکی و نوری

 

خیاطی کردن مواد ۲ بعدی برای بهبود دستگاه های الکترونیکی و نوری
اعتبار: دامنه عمومی CC0

خیاطی کردن مواد ۲ بعدی برای بهبود دستگاه های الکترونیکی و نوری به گفته محققان پن ایالتی ، با پیشرفت های اخیر در مواد دو بعدی (۲ بعدی) ، امکان جدیدی برای پیشرفت های بعدی در دستگاه های الکترونیکی و نوری باز شده است.

دانشکده ها : محققان به سرپرستی Shengxi Huang ، استادیار مهندسی برق و مهندسی پزشکی در ایالت پن ، اخیراً نتایج دو کشف جداگانه اما مرتبط را در مورد موفقیت آنها در تغییر نازک ۲-D مواد برای کاربردها در بسیاری از دستگاه های نوری و الکترونیکی. با تغییر دادن مواد به دو روش مختلف – از نظر اتمی و فیزیکی – محققان توانستند انتشار نور را افزایش دهند و قدرت سیگنال ، مرزهای ممکن را برای دستگاه هایی که به این مواد متکی هستند گسترش می دهد.

در روش اول ، محققان ترکیب اتمی مواد را اصلاح کردند. در مواد معمول ۲ بعدی ، محققان برای ایجاد انتقال بار که پس از آن در دستگاه ها استفاده می شود ، به تعامل بین لایه های نازک ، معروف به کوپلینگ بین لایه ای وان در والس ، متکی هستند. با این حال ، این کوپلینگ بین لایه محدود است زیرا شارژها به طور سنتی در دو طرف هر لایه به طور مساوی توزیع می شوند.

به منظور تقویت اتصال ، محققان با جایگزینی اتمها در یک طرف لایه با نوع دیگری از اتمها ، نوع جدیدی از مواد ۲ بعدی را ایجاد کردند که به آنها دیکلکوژنیدهای فلزی انتقالی Janus گفته می شود و باعث ایجاد توزیع ناهموار بار می شود.

“هوانگ گفت:” این [تغییر اتمی] به معنای توزیع بار است. “این یک میدان الکتریکی درون صفحه ایجاد می کند و می تواند مولکول های مختلف را جذب کند به همین دلیل ، که می تواند انتشار نور را افزایش دهد. “

همچنین ، اگر کوپلینگ بین لایه ای van der Waals بتواند با چرخاندن لایه ها با یک زاویه خاص به سطح مناسب تنظیم شود ، می تواند ابررسانایی را القا کند ، و پیامدهای پیشرفت دستگاه های الکترونیکی و نوری را به همراه دارد.

در روش دوم تغییر مواد ۲-D برای بهبود توانایی های آنها ، محققان سیگنال حاصل از یک فرآیند تبدیل انرژی بالا را با استفاده از یک لایه MoS2 ، یک ماده معمول ۲-D که معمولاً صاف و نازک ، و نورد آن را به شکل تقریبا استوانه ای.

انرژی فرآیند تبدیل که با مواد MoS2 انجام می شود بخشی از یک اثر نوری غیرخطی که در صورت تابش نور به جسمی ، فرکانس دو برابر می شود ، جایی که تبدیل انرژی وارد می شود.

“هوانگ گفت:” ما همیشه می خواهیم فرکانس را در این فرآیند دو برابر کنیم. “اما سیگنال معمولاً بسیار ضعیف است ، بنابراین افزایش سیگنال بسیار مهم است.”

با نورد مواد ، محققان بیش از ۹۵ برابر بهبود سیگنال را به دست آوردند.

اکنون ، هوانگ قصد دارد این دو پیشرفت را کنار هم قرار دهد.

“قدم بعدی برای تحقیق ما پاسخ دادن به چگونگی ترکیب مهندسی اتم و مهندسی شکل برای ایجاد دستگاه های نوری بهتر است.”

اخیراً مقاله ای در مورد تحقیق در مورد ساختار اتمی ، “تقویت اتصال لایه بین ون در والس از طریق Polar Janus MoSSe” ، در مجله انجمن شیمی آمریکا (ACS) منتشر شد. مقاله مربوط به تحقیق در مورد نورد مواد ، “وابسته به دستکاری ، نسل دوم هماهنگ MoS2Nanoscroll با کارایی پیشرفته” ، اخیراً در ACS Nano منتشر شد.


استفاده از پروتون ها برای هماهنگی نیروهای بین لایه ای در مواد وندروالس

اطلاعات بیشتر: کونیان ژانگ و دیگران تقویت اتصال بین لایه ای van der Waals از طریق Polar Janus MoSSe ، مجله انجمن شیمی آمریکا (۲۰۲۰). DOI: 10.1021 / jacs.0c07051

چینگکا کیان و همکاران نسل دوم هارمونیک وابسته به دستکاری از نانوسکرول MoS2 با کارایی پیشرفته ، ACS Nano (۲۰۲۰). DOI: 10.1021 / acsnano.0c05189

تهیه شده توسط دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا

 

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

نوشته های مشابه

دکمه بازگشت به بالا