Jawatan Popular

Pilihan Editor - 2019

Magnet Ultraflat: Aloi tebal atom dengan sifat-sifat magnet yang tidak dijangka

Anonim

Menggantikan atom dalam proses membuat aloi dua dimensi bukan sahaja membolehkan mereka disesuaikan untuk aplikasi tetapi juga boleh menjadikannya magnet, menurut ahli sains Universiti Rice dan kolaborator mereka.

iklan


Kertas baru dalam Bahan-Bahan Lanjutan menggariskan bagaimana penyelidik di Rice, Makmal Kebangsaan Oak Ridge, University of Southern California (USC) dan Universiti Kumamoto di Jepun menggunakan pemendapan wap kimia (CVD) untuk membuat lembaran tebal atom dan, dalam langkah yang sama, menyesuaikan sifat mereka dengan menambahkan elemen lain melalui proses yang dikenali sebagai doping.

Mereka mendapati dengan kejutan bahawa mereka juga boleh memberikan kepingan magnetik 2-D.

Makmal bekerja dengan logam peralihan dichalcogenides, aloi yang menggabungkan logam peralihan dan atom chalcogen menjadi satu bahan tunggal. Logam peralihan adalah elemen stabil yang jatuh di tengah-tengah jadual berkala. Chalcogens termasuk sulfur, selenium dan tellurium, juga jiran antara satu sama lain dalam jadual.

Dengan menambah unsur dopan untuk campuran semasa CVD, para penyelidik menunjukkan bahawa ia mungkin untuk menyusun semula atom pada helai kristal 2-D yang dihasilkan. Mereka menunjukkan beberapa konfigurasi yang berbeza dan mendapati mereka boleh menggantikan beberapa atom secara langsung dengan dopan. Perubahan fizikal ini membawa perubahan dalam sifat mekanikal dan elektronik kristal rata, kata peneliti bersama dan Rice penyelidik postdoctoral Chandra Sekhar Tiwary.

Makmal Rice Pulickel Ajayan mengetuai projek itu untuk menguji teori-teori oleh penyelidik USC yang mengira bahawa doping bahan akan memaksa peralihan fasa dalam 2-D kristal. Pasukan Rice mengesahkan teori bahawa menambah rhenium dalam pelbagai jumlah untuk molibdenum diselenida semasa pertumbuhan akan membolehkan mereka menyesuaikan sifatnya dengan mengubah struktur atomnya. Tandatangan magnet adalah bonus.

"Biasanya, apabila anda membuat bahan magnet, anda bermula dengan unsur-unsur magnet seperti besi atau kobalt, " kata pelajar siswazah dan pengarah bersama Amey Apte. "Rhenium, secara pukal, bukanlah bahan magnet, tetapi ternyata ia adalah dalam kombinasi tertentu pada skala atom. Ia berfungsi hebat dalam kes ini."

Para penyelidik berkata ciri-ciri magnet yang mereka dapati dapat menghasilkan aloi 2-D yang menarik bagi mereka yang mereka bentuk alat spintronic.

iklan



Sumber Cerita:

Bahan yang disediakan oleh Rice University . Asal ditulis oleh Mike Williams. Nota: Kandungan mungkin diedit untuk gaya dan panjang.


Rujukan jurnal :

  1. Vidya Kochat, Amey Apte, Jordan A. Hachtel, Hiroyuki Kumazoe, Aravind Krishnamoorthy, Sandhya Susarla, Juan Carlos Idrobo, Fuyuki Shimojo, Priya Vashishta, Rajiv Kalia, Aiichiro Nakano, Chandra Sekhar Tiwary, Pulickel M. Ajayan. Re Doping dalam Dichalcogenides Logam Peralihan 2D sebagai Laluan Baru untuk Menyusun Fasa Struktural dan Magnetisme Terinduksi . Bahan Lanjutan, 2017; 1703754 DOI: 10.1002 / adma.201703754