Os dichalcogenetos de metais de transição ficam mais fracos quando a espessura diminui
p Estrutura cristalina de uma monocamada de dichalcogeneto de metal de transição. Crédito:CC3.0 3113Ian
p Um novo estudo publicado recentemente em
Materiais avançados revela que MoSe
2 , um material proeminente da família de dichalcogenetos de metais de transição (TMDs), perde rigidez relativa quando sua espessura é reduzida. Este trabalho foi realizado por pesquisadores da Universidade Adam Mickiewicz (AMU) em Poznan (Polônia) e do ICN2, sob a coordenação do Dr. Bartlomiej Graczykowski e do Dr. Klaas-Jan Tielrooij, respectivamente. p Desde a descoberta do grafeno, um material tão fino quanto uma única camada de átomos, uma grande variedade de novos materiais 2D foram fabricados e estudados. A expectativa geral é que, quanto ao grafeno, as propriedades mecânicas desses materiais são superiores às de suas contrapartes a granel. Contudo, este não é o caso do disseleneto de molibdênio (MoSe
2 ), um dos membros mais atraentes da família de dichalcogenetos de metais de transição (TMD), que, pelo contrário, torna-se cada vez mais suave quando torna-se mais fino.
p Esses resultados, que contradiz a suposição comum de que a resistência mecânica relativa aumenta em nanoescala, foram relatados em um artigo publicado recentemente na revista
Materiais avançados . O estudo foi coordenado pelo Dr. Bartlomiej Graczykowski, da Universidade Adam Mickiewicz (AMU) em Poznan (Polônia), e Dr. Klaas-Jan Tielrooij, líder do grupo ICN2 Ultrafast Dynamics in Nanoscale Systems. "Nossas descobertas são extraordinárias, pois mostram claramente um abrandamento progressivo do MoSe
2 enquanto reduz sua espessura de volume para três camadas moleculares, "explica Visnja Babacic, Ph.D. aluna da AMU e primeira autora do artigo.
p A equipe de pesquisa foi capaz de estudar as propriedades elásticas de várias amostras de MoSe
2 , de dimensões progressivamente mais finas, por meio de uma técnica chamada espalhamento de luz micro-Brillouin. Este método de análise sem contato e não destrutivo usa a interação da luz com vibrações no material (ondas acústicas no regime gigahertz) para extrair informações sobre suas características mecânicas. "É uma técnica mais confiável e talvez mais útil do que os métodos de contato tradicionais, uma vez que pode fornecer informações mecânicas e valores de espessura das membranas, "diz o Dr. Bartolomej Graczykowski, líder do projeto na AMU. A mesma abordagem também pode ser usada para estudar outros materiais de van der Waals (vdW).
p Este amolecimento elástico do material ao diminuir a espessura da amostra, chamado efeito de tamanho elástico, tem profundas implicações para o design e desenvolvimento de nanodispositivos, como ressonadores nanomecânicos para sensores, onde as propriedades mecânicas são essenciais para sua durabilidade e desempenho robusto. "Os resultados do nosso estudo também são altamente relevantes para campos de pesquisa relacionados, como transporte térmico em nanoescala, eletrônicos, ou ressonadores que empregam materiais vdW, "diz o Dr. Klaas-Jan Tielrooij, líder do projeto no ICN2.