Vanligt blekmedel kan skräddarsy nanomaterial
Väteperoxid som används för att bleka hår eller göra våra tänder vitare kan också användas för att skräddarsy egenskaperna i ultratunna tvådimensionella material. Upptäckten är intressant för utvecklingen av nya lösningar inom nanoteknik och kvantelektronik.
Material som är så tunna att de bara består av ett lager av atomer kallas för tvådimensionella (2D) material och det mest kända är grafen som består av ett enda lager kolatomer. Grafen kan till exempel bidra till supersnabba och högkänsliga detektorer, böjbara elektronikprylar och multifunktionella material inom bil-, flyg- och förpackningsindustrin.
För att kunna använda materialen på ett optimalt sätt är det viktigt att kunna styra deras egenskaper. Eftersom de ultratunna materialens kanter – som bara har en enda dimension – har andra egenskaper än det övriga materialet ligger det en stor forskarutmaning i att kunna kontrollera dessa.
– Med hjälp av väteperoxid kan vi på ett enkelt och skalbart sätt designa materialets kanter ända ner på atomnivå. Vi kan därmed styra vilka egenskaper ett material ska ha. Det går till exempel att bestämma om materialet molybdendisulfid ska vara magnetiskt eller inte. Processen är dessutom miljövänlig och kräver inga höga temperaturer, säger Battulga Munkhbat, forskare på institutionen för fysik på Chalmers.
Vid sidan av grafen finns många andra 2D-material såsom TMD-material som inte leder ström lika bra som grafen, så kallade halvledare. Materialen är intressanta för utvecklingen av nya lösningar inom kvantelektronik och nanoteknik.
– Det är väldigt fascinerande att vi nu kan kombinera kant- och 2D-fysik i ett och samma material på ett banbrytande sätt. Det här öppnar helt nya möjligheter för utvecklingen av 2D-material och deras framtida tillämpningar, säger forskningsledaren Timur Shegai, biträdande professor vid institutionen för fysik på Chalmers.
Arbetet leds från Chalmers, inom ramen för Europas största forskningssatsning någonsin – Grafenflaggskeppet.
Vetenskapliga artikel:
language lang=’en’]Transition metal dichalcogenide metamaterials with atomic precision[/language], Nature Communications, (Battulga Munkhbat, Andrew Yankovich, Denis Baranov, Ruggero Verre, Eva Olsson och Timur Shegai.
Kontakt:
Battulga Munkhbat, forskare, institutionen för fysik, Chalmers, battulga@chalmers.se
Timur Shegai, biträdande professor, institutionen för fysik, Chalmers, timurs@chalmers.se
Eva Olsson, professor, institutionen för fysik, Chalmers, eva.olsson@chalmers.se
