Исследовательская группа из нескольких университетов под руководством Университета Осаки сообщила об успешном создании ультратонкой плёнки диоксида ванадия на гибкой подложке, благодаря чему электрические свойства плёнки сохранились.
Диоксид ванадия известен своей способностью переходить из проводящего состояния в изоляционное при температуре, близкой к комнатной. Этот фазовый переход лежит в основе интеллектуальной и адаптируемой электроники, способной быстро реагировать на изменения окружающей среды. Однако существуют ограничения на толщину плёнок диоксида ванадия, так как уменьшение размера материала влияет на его способность проводить или изолировать электричество.
"Обычно, когда плёнку размещают на твёрдой подложке, сильные поверхностные силы влияют на атомную структуру плёнки и ухудшают её проводящие свойства", — объясняет Боюань Ю, ведущий автор исследования.
Для преодоления этого ограничения команда использовала двумерные кристаллы гексагонального нитрида бора (hBN). hBN — это очень стабильный мягкий материал, который не образует прочных связей с оксидами и, таким образом, не деформирует плёнку и не портит её хрупкую структуру.
После проведения точных спектроскопических измерений команда подтвердила, что температура фазового перехода слоёв диоксида ванадия практически не изменилась даже при толщине 12 нм.
Это открытие значительно расширяет возможности практического использования квантовых материалов. Теперь у нас есть новый уровень контроля над процессом перехода, что позволяет адаптировать эти материалы для конкретных целей, таких как датчики и гибкая электроника, отметил Боюань Ю
Так как квантовые материалы, подобные диоксиду ванадия, играют важную роль в разработке микросенсоров и устройств, это открытие может стать основой для создания функциональной и адаптируемой электроники, которую можно будет устанавливать в любых местах. В настоящее время исследовательская группа работает над созданием таких устройств и изучает способы получения ещё более тонких плёнок и подложек.