Molibdeno trioxidoak (MoO3) bi dimentsioko (2-D) material garrantzitsu gisa du potentziala, baina bere fabrikazioa bere klaseko beste batzuen atzetik geratu da. Orain, A*STAReko ikertzaileek metodo sinple bat garatu dute kalitate handiko MoO3 nanoxafla ultrameheak ekoizteko.

Grafenoa aurkitu ondoren, 2-D beste material batzuk, hala nola trantsizio-metal dikalkogenuroak, arreta nabarmena erakartzen hasi ziren. Bereziki, MoO3 2-D material erdieroale garrantzitsu gisa sortu zen elektronika, optoelektronika eta elektrokromikako aplikazio berrietarako itxaropentsuak dituen propietate elektroniko eta optiko nabarmenengatik.

Liu Hongfei eta A*STAR Materialen Ikerketa eta Ingeniaritza Institutuko eta Errendimendu Handiko Informatika Institutuko lankideek teknika sinple bat garatu nahi izan dute MoO3-ko kalitate handiko nano-orri handiak ekoizteko, malguak eta gardenak.

"Molibdeno trioxidoaren nanoxafla atomikoki meheek hainbat aplikazio elektronikotan erabil daitezkeen propietate berriak dituzte", dio Liuk. "Baina kalitate oneko nano-orriak ekoizteko, gurasoen kristalak oso garbitasun handikoa izan behar du".

Lehenik eta behin, lurrun-garraio termikoa izeneko teknika erabilita, ikertzaileek MoO3 hautsa lurrundu zuten hodi-labe batean, 1.000 gradu Celsius-tara. Gero, nukleazio-guneen kopurua murriztuz, MoO3-ren kristalizazio termodinamikoarekin hobeto uztartu ahal izango dira kalitate handiko kristalak ekoizteko 600 gradu Celsius-tan, substratu zehatz baten beharrik gabe.

"Oro har, tenperatura altuetan kristalen hazkundea substratuak eragiten du", azaldu du Liuk. "Hala ere, nahitako substraturik ezean hobeto kontrolatu genezake kristalen hazkundea, molibdeno trioxidozko kristalak garbitasun eta kalitate handikoak hazten ahal izateko".

Kristalak giro-tenperaturara hoztu ondoren, ikertzaileek esfoliazio mekanikoa eta urtsua erabili zuten MoO3 kristalen azpimikro-lodierako gerrikoak sortzeko. Behin uhalak sonikatzea eta zentrifugazioa jasan zituztenean, kalitate handiko MoO3 nano xafla handiak ekoizteko gai izan ziren.

Lanak 2-D MoO3 nano xaflen geruzen arteko interakzio elektronikoei buruzko ikuspegi berriak eman ditu. Taldeak garatutako kristalen hazkuntza eta esfoliazio teknikak ere lagungarriak izan litezke 2D materialen banda-hutsunea —eta, beraz, propietate optoelektronikoak— manipulatzeko, 2D heterojunturak osatuz.

"Orain 2-D MoO3 nano-orriak eremu handiagoekin fabrikatzen saiatzen ari gara, baita beste gailu batzuetan erabil dezaketen erabilera aztertzen ere, hala nola gas-sentsoreetan", dio Liuk.