p (Phys.org) —Uma equipe de pesquisadores com membros do Japão, Taiwan e a Suíça descobriram que é possível observar uma transição de fase em um material semicondutor 2D usando um microscópio eletrônico de transmissão de varredura (STEM). Em seu artigo publicado na revista Nature Nanotechnolgy descrevendo suas pesquisas e resultados, a equipe descreve como eles usaram o microscópio para observar como uma amostra do semicondutor direto de sulfeto de molibdênio passou por uma mudança de fase. p A capacidade de mudar de fase entre as capacidades metálicas e um semicondutor é uma característica importante de um material - que os cientistas gostariam de entender melhor. Até agora, no entanto, pesquisadores tiveram que inferir algo do que ocorre quando um material passa por uma mudança de fase, porque eles não podiam realmente ver como estava acontecendo. Neste novo esforço, os pesquisadores mostram que é possível observar diretamente uma mudança de fase fazendo isso com uma amostra de sulfeto de molibdênio. Ao fazê-lo, eles descobriram que os movimentos átomo por átomo são parte da mudança, ao invés de mudanças completas por um coletivo. Os pesquisadores sugerem que suas observações sugerem a possibilidade de criar semicondutores 2D em camadas "dentro da camada", em vez de uma série de etapas em que um material é colocado em camadas sobre o outro. Isso permitiria a criação de estruturas com precisão de escala atômica.

p O sulfeto de molibdênio é polimórfico - pode funcionar como um metal ou um semicondutor, dependendo de quanto calor está presente. Melhor ainda, as duas fases podem ser feitas para se interconverter usando o deslizamento do plano atômico intralamada, (um deslocamento transversal de um dos materiais sobre o outro) embora nunca tivesse sido visto realmente fazendo isso. Como parte de sua pesquisa, a equipe executou no local avião deslizando enquanto assiste usando o STEM, dando-lhes uma visão sem precedentes do que realmente ocorre à medida que essa mudança de fase acontece. A mudança de fase com a amostra de sulfeto de molibdênio ocorreu devido ao calor exercido pelo próprio STEM. Eles sugerem que essa técnica também pode ser usada para induzir o deslocamento de fase em outros materiais 2D.

p Os pesquisadores também relatam que já usaram o que aprenderam para criar vários nanodispositivos protótipos - um dos quais desempenha as funções de um diodo Schottky. p © 2014 Phys.org