Um novo material bidimensional tornou-se realidade, graças a uma equipe de cientistas dinamarqueses e italianos.
A pesquisa, liderado por físicos da Universidade de Aarhus, teve sucesso na primeira realização experimental e investigação estrutural de dissulfeto de vanádio de camada única (VS 2 ) É publicado hoje na revista Materiais 2-D .
VS 2 faz parte de um grupo diversificado de compostos conhecidos como dichalcogenetos de metais de transição (TMDs). Muitos deles podem assumir uma estrutura de cristal em camadas da qual folhas cristalinas atomicamente finas podem ser isoladas. As propriedades eletrônicas dos cristais de camada atômica única podem diferir de maneiras importantes daquelas dos cristais em camadas.
A autora principal, Dra. Charlotte Sanders, da Universidade de Aarhus, explicou a importância das novas descobertas:"Estudos teóricos sugerem que o VS de camada única 2 pode exibir física muito interessante, incluindo magnetismo e correlações fortes. Ele também pode hospedar estados de onda de densidade de carga, assim como VS em massa 2 . Contudo, fazer o VS2 é difícil e a camada única não foi feita com sucesso até agora.
"Na verdade, magnetismo em materiais de camada única foi observado apenas recentemente, e ainda é bastante raro. Então, a possibilidade de que esse material seja magnético é empolgante. "
Para fazer a camada única de VS 2 , os pesquisadores evaporaram o vanádio em uma superfície limpa de ouro em temperatura ambiente. Eles então aqueceram a amostra na presença de moléculas contendo enxofre que reagem com o vanádio para produzir o VS 2 . A equipe mediu as propriedades das amostras usando difração de elétrons de baixa energia, microscopia de varredura por tunelamento, e espectroscopia de fotoelétrons de raios-X.
Significativamente, a equipe também descobriu um novo e imprevisível composto de sulfeto de vanádio. A maioria dos materiais 2-D podem, em teoria (embora não necessariamente na prática), ser derivado de cristais em camadas em massa. Contudo, não há material 3-D que tenha estequiometria e estrutura cristalina semelhantes aos do novo composto, que é formado quando VS de camada única 2 é esvaziado de enxofre pelo aquecimento.
Em consideração às propriedades magnéticas prováveis de compostos de vanádio relacionados, o novo material pode ser outro candidato ao magnetismo bidimensional.
“A estrutura eletrônica do novo material, junto com possíveis fases de onda de densidade de carga e ordenação magnética, continuam a ser explorados, e uma questão em aberto interessante é como suas propriedades diferem daquelas do VS estequiométrico de camada única 2 , "disse o Dr. Sanders.
