Novo método de eletrodeposição de camada atômica produz resultados surpreendentes
p Esta ilustração mostra como a eletrodeposição da camada atômica de filmes de platina ultrafinos é alcançada por meio de um novo processo discutido pelo Professor de Missouri S&T da Discovery Jay A. Switzer.
p (Phys.org) - Um novo método para criar camadas muito finas de materiais em escala atômica, relatado na última edição da revista
Ciência , poderia "desbloquear uma nova tecnologia importante" para a criação de nanomateriais, de acordo com o especialista em nanomateriais Dr. Jay A. Switzer da Universidade de Ciência e Tecnologia de Missouri na revista. p Switzer foi convidado pelos editores da Science para discutir a pesquisa, que identifica um novo método de deposição de camada atômica (ALD), na seção "Perspectivas" da Ciência. A pesquisa e o artigo sobre a Perspectiva de Switzer aparecem na publicação da revista em 7 de dezembro, 2012, edição.
p A pesquisa do Dr. Yun Liu e colegas do Centro de Pesquisa de Nêutrons do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia descreve um novo método para depositar camadas ultrafinas de platina em uma superfície. O método envolve a aplicação de um "alto potencial excessivo" de eletricidade para depositar uma camada de metal em uma superfície, em seguida, alternar para um subpotencial para produzir uma camada de hidrogênio. O hidrogênio permanece no lugar apenas brevemente, em seguida, desaparece enquanto os cientistas ajustam a voltagem para adicionar novas camadas de platina.
p A abordagem produz resultados inesperados, Switzer diz.
p O esquema mostra a deposição de platina autoextinguida em uma superfície de ouro. Sob uma alta voltagem, a platina em solução (ligada a quatro átomos de cloreto) pode liberar o cloreto e se ligar a um local no ouro. O hidrogênio se adsorve rapidamente na platina, garantindo que a platina forme uma superfície uniforme com a espessura de um único átomo. Crédito:Gokcen / NIST
p "A sabedoria convencional sugere que a melhor maneira de eletrodepositar filmes de metal ultrafinos seria aplicar um subpotencial ou um superpotencial muito pequeno, "escreve Switzer, um especialista em deposições de camadas atômicas. Liu e seus colegas "relatam o resultado surpreendente" de que uma única camada de platina, colocado na superfície com uma tensão que deve criar um depósito espesso do metal, na verdade, cria a camada de hidrogênio que limita a espessura da camada de platina, "tornando o processo autolimitado."
p "A beleza desta nova rota eletroquímica para ALD é que ela combina eletroquímica básica e ciência de superfície para desbloquear uma nova tecnologia importante, "diz Switzer, que é Donald L. Castleman / Professor de Descoberta da Fundação para Pesquisa Química no Missouri S&T.
p A eletrodeposição de camada atômica é um método de "crescimento" de materiais em uma solução em escala nanométrica. Um nanômetro - visível apenas com o auxílio de um microscópio eletrônico de alta potência - tem um bilionésimo de metro, e alguns nanomateriais têm apenas alguns átomos de tamanho.
p A descoberta de Liu pode resultar em um novo método para o cultivo de óxidos metálicos ou semicondutores em escala atômica, Switzer diz. "As perspectivas disso como um método de processamento geral (para deposição em escala atômica) são encorajadoras, " ele escreve.