МОСКВА, 2 февраля. /ТАСС/. Российские ученые раскрыли механизмы, управляющие ростом вертикально-ориентированных слоев дисульфида молибдена, перспективного двумерного материала, и выделили четыре типа характерных для него структур. Их раскрытие поможет ученым подобрать идеальные формы этого материала для создания катализаторов и сенсоров на его основе, сообщил Центр научной коммуникации МФТИ.
"Физики Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ и их коллеги создали универсальную систему классификации разных форм дисульфида молибдена, выделили четыре четких типа структур и описали их измеримыми параметрами. Это впервые позволяет не просто наблюдать, а целенаправленно получать материал с заданными оптическими свойствами, точно настраивая температуру и положение подложки при росте", - говорится в сообщении.
Дисульфид молибдена представляет собой перспективный двумерный материал, состоящий из одного слоя атомов молибдена, заключенного между двумя прослойками атомов серы. Он обладает множеством интересных физических и квантовых свойств, которые делают MoS2 интересным для создания электроники, сенсоров и катализаторов.
Особенный интерес у ученых вызывают устройства, в которых прослойки дисульфида молибдена размещены не горизонтальным, а вертикальным образом. В теории, этот "поворот" позволяет значительным образом усилить каталитические свойства данного материала и сделать его более интересным для создания нанофотонных устройств, однако на практике этому мешает то, что подобные вертикальные структуры обладают сложной и изменчивой геометрией.
Получение сведений об геометрии этих структур также осложняется тем, что уже проведенные исследования свойств вертикально-ориентированного дисульфида графена слабо сопоставимы друг с другом. Группа российских ученых под руководством директора Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ Алексея Большакова разработала подход, который позволил ученым объединить эти разнородные сведения и определить то, как структурные вариации "лепестков" MoS2 влияют на его свойства.
В итоге исследователи разработали единый "язык" для описания многообразия форм вертикально ориентированного MoS2 и выделили четыре характерных для них типов структур. К примеру тип А, похожий на тонкие скрученные лепестки, хорошо подходит для создания катализаторов и сенсоров, а тип D, похожий на сплошные пленки, обладает оптимальными свойствами для применения в разделах физики, связанных с силой трения. Понимание этого поможет подбирать оптимальную вариацию дисульфида молибдена для решения каждой конкретной задачи, подытожили ученые.