Pesquisadores da Universidade Nacional de Cingapura (NUS) desenvolveram uma nova estratégia heteroepitaxial no plano seletiva de fase para o cultivo de dichalcogenetos de metais de transição bidimensionais (TMDs 2D). Esta abordagem fornece um método promissor para engenharia de fases de TMDs 2D e fabricação de dispositivos heteroestruturados 2D.



TMDs 2D exibem várias estruturas polimórficas, incluindo 2H (trigonal prismático), 1T (octaédrico), 1T′ e T_d fases. Essas fases conferem uma série de propriedades como supercondutividade, ferroeletricidade e ferromagnetismo. Ao manipular essas fases estruturais, as ricas propriedades físicas dos TMDs podem ser ajustadas, permitindo um controle preciso sobre suas características através do que é conhecido como engenharia de fases.

Neste trabalho, uma equipe de pesquisa liderada pelo Professor Andrew Wee do Departamento de Física da Faculdade de Ciências da NUS, em colaboração com parceiros internacionais, utilizou epitaxia por feixe molecular (MBE) para cultivar disseleneto de molibdênio (MoSe₂ ) nanofitas como um modelo heteroepitaxial no plano para semear o crescimento do disseleneto de cromo na fase H (CrSe₂ ).

MBE é uma técnica para criar camadas muito finas de materiais em uma superfície, depositando moléculas uma por uma. Isto permite o controle preciso da composição, espessura e estrutura das camadas depositadas em nível atômico.

Usando técnicas de microscopia de tunelamento de varredura de ultra-alto vácuo (STM) e microscopia de força atômica sem contato (nc-AFM), os pesquisadores observaram interfaces de heteroestruturas atomicamente nítidas com alinhamentos de banda tipo I e os defeitos característicos dos limites gêmeos do espelho no H- fase CrSe₂ monocamadas. Esses limites gêmeos espelhados exibiram um comportamento único dentro do sistema eletrônico unidimensional confinado.

Os resultados da pesquisa foram publicados na revista Nature Communications em 26 de fevereiro de 2024.

Esta pesquisa representa uma continuação da exploração contínua da equipe em controle de estrutura de fase e estudos de propriedades físicas de materiais 2D.

Liu Meizhuang, o primeiro autor do artigo de pesquisa, disse:"Também percebemos o crescimento seletivo de fase do disseleneto de vanádio na fase H usando este modelo heteroepitaxial no plano. Este método heteroepitaxial no plano seletivo de fase tem o potencial para se tornar uma forma geral e controlável de expandir a biblioteca de estruturas de fase 2D-TMD, avançando assim a pesquisa fundamental e aplicações de dispositivos de fases 2D específicas."

O professor Wee acrescentou:"A capacidade de controlar a fase de heteroestruturas laterais 2D abre muitas novas oportunidades em aplicações de dispositivos."

Mais informações: Meizhuang Liu et al, Crescimento heteroepitaxial no plano seletivo de fase da fase H CrSe₂ , Comunicações da Natureza (2024). DOI:10.1038/s41467-024-46087-0
Informações do diário: Comunicações da Natureza

Fornecido pela Universidade Nacional de Cingapura