Bismuth monocouche encapsulé par une seule couche Molybdenum Disulfure Photo: gracieuseté de l'Institut de physique de l'Académie chinoise des sciences
Une équipe de recherche chinoise a développé avec succès une couche métallique à atomes uniques, avec une épaisseur seulement deux cent millièmes de diamètre des cheveux humains, atteignant la première production mondiale de matériaux métalliques à deux dimensions (2D), appris de l'équipe de recherche jeudi.
Ce matériel innovant, développé par des chercheurs de l'Institut de physique (IOP) de l'Académie chinoise des sciences, ouvre une nouvelle frontière dans la recherche sur les métaux 2D, et il a le potentiel de révolutionner des technologies telles que des transistors à faible puissance et à faible puissance et des écrans transparents, a indiqué l'équipe de recherche.
Cette réussite marque la première fabrication réussie de matériaux métalliques 2D de grande région, qui ont une grande stabilité dans divers environnements. « Auparavant, les couches métalliques minces à petite échelle étaient très instables. Notre équipe a maintenant développé des matériaux 2D stables pour l'environnement pour la première fois qui ne montrent aucune baisse des performances même après un an », selon un communiqué de presse envoyé au Chine Direct.
Comme mentionné dans le communiqué, ces métaux 2D ont une épaisseur égale à un seul atome, mesurant seulement un million de l'épaisseur d'une feuille de papier A4 et un diamètre de deux cent millièmes de cheveux humains.
En termes scientifiques, les matériaux 2D authentiques sont définis comme ceux qui ont une épaisseur d'un ou quelques atomes. Cependant, la création de matériaux métalliques aussi minces a longtemps été un défi important pour les scientifiques.
L'équipe de recherche de l'IOP, dirigée par Zhang Guangyu, a développé une technique de fabrication de niveau atomique appelé Van der Waals (VDW) en serrant. Cette méthode utilise une enclume spécialement conçue en matériaux VDW atomiquement plats sans liaisons pendantes à sa surface, selon le communiqué.
L'équipe de recherche a fondu les métaux et les a serrées en utilisant des anvils VDW de disulfure de molybdène (MOS₂) de haute qualité, qu'ils avaient précédemment préparées. Ce processus a permis la fabrication cohérente de métaux 2D, tels que le bismuth, l'étain et le plomb, à la limite d'épaisseur atomique.
« Cette percée est prête à annoncer une nouvelle ère dans l'étude des métaux 2D, ouvrant la voie à de nouvelles progrès technologiques dans des domaines tels que des transistors à faible puissance ultra-miniature, des dispositifs à haute fréquence, des affichages transparents, des capteurs ultra-sensibles et une catalyse hautement efficace, entre autres champs », a noté Zhang.
« De plus, la technique de compression du VDW a ouvert une voie de fabrication de niveau atomique efficace pour les alliages métalliques 2D, les matériaux amorphes et d'autres matériaux 2D non coulés, peignant une vision prometteuse pour une large gamme d'applications de dispositifs quantiques, électroniques et photoniques émergents », a ajouté Zhang.
Du Luojun, un autre chercheur de la PIO, a souligné que la réalisation des métaux à atomes uniques va au-delà des systèmes de matériaux en couches VDW actuels, comblant un écart critique dans la famille des matériaux 2D.
Les résultats de la recherche ont été publiés dans la revue universitaire internationale Nature sous le titre Réalisation des métaux 2D à la limite d'épaisseur Ångström jeudi.
Processus de fabrication des matériaux métalliques 2D à travers la technique de fabrication de niveau atomique appelé Van der Waals (VDW) PHOTO PRESSIONS: Gracieuseté de l'Institut de physique de l'Académie chinoise des sciences
