მოლიბდენის ტრიოქსიდს (MoO3) აქვს პოტენციალი, როგორც მნიშვნელოვანი ორგანზომილებიანი (2-D) მასალა, მაგრამ მისი ნაყარი წარმოება ჩამორჩება თავის კლასში სხვა დანარჩენებს. ახლა, A*STAR-ის მკვლევარებმა შეიმუშავეს მარტივი მეთოდი ულტრა თხელი, მაღალი ხარისხის MoO3 ნანოფურცლების მასიური წარმოებისთვის.

გრაფენის აღმოჩენის შემდეგ, სხვა 2-D მასალებს, როგორიცაა გარდამავალი ლითონის დი-ქალკოგენიდები, დიდი ყურადღება მიიპყრო. კერძოდ, MoO3 წარმოიშვა, როგორც მნიშვნელოვანი 2-D ნახევარგამტარი მასალა, მისი შესანიშნავი ელექტრონული და ოპტიკური თვისებების გამო, რაც ჰპირდება ახალ აპლიკაციებს ელექტრონიკაში, ოპტოელექტრონიკასა და ელექტროქრომიკაში.

Liu Hongfei და კოლეგები A*STAR მასალების კვლევისა და ინჟინერიის ინსტიტუტიდან და მაღალი ხარისხის გამოთვლითი ინსტიტუტიდან ცდილობდნენ შეემუშავებინათ მარტივი ტექნიკა დიდი, მაღალი ხარისხის MoO3-ის დიდი, მაღალი ხარისხის ნანოფურცლების მასიური წარმოებისთვის, რომლებიც მოქნილი და გამჭვირვალეა.

„მოლიბდენის ტრიოქსიდის ატომურად თხელ ნანო ფურცლებს აქვთ ახალი თვისებები, რომლებიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას ელექტრონულ აპლიკაციებში“, - ამბობს ლიუ. ”მაგრამ კარგი ხარისხის ნანოფურცლების შესაქმნელად, მთავარი კრისტალი უნდა იყოს ძალიან მაღალი სისუფთავის.”

თერმული ორთქლის ტრანსპორტირების ტექნიკის გამოყენებით, მკვლევარებმა აორთქლეს MoO3 ფხვნილი მილის ღუმელში 1000 გრადუს ცელსიუსზე. შემდეგ, ნუკლეაციის ადგილების რაოდენობის შემცირებით, ისინი უკეთესად შეესაბამებოდნენ MoO3-ის თერმოდინამიკურ კრისტალიზაციას, რათა წარმოქმნან მაღალი ხარისხის კრისტალები 600 გრადუს ცელსიუსზე, კონკრეტული სუბსტრატის საჭიროების გარეშე.

”ზოგადად, კრისტალების ზრდა ამაღლებულ ტემპერატურაზე გავლენას ახდენს სუბსტრატზე,” განმარტავს ლიუ. „თუმცა, მიზანმიმართული სუბსტრატის არარსებობის შემთხვევაში, ჩვენ შეგვიძლია უკეთ გავაკონტროლოთ კრისტალების ზრდა, რაც საშუალებას მოგვცემს გავზარდოთ მოლიბდენის ტრიოქსიდის კრისტალები მაღალი სისუფთავისა და ხარისხის“.

კრისტალების ოთახის ტემპერატურამდე გაციების შემდეგ, მკვლევარებმა გამოიყენეს მექანიკური და წყლის აქერცვლა MoO3 კრისტალების სუბმიკრონის სისქის სარტყლების შესაქმნელად. მას შემდეგ, რაც მათ ქამრები დაუქვემდებარეს გაჟონვასა და ცენტრიფუგაციას, მათ შეძლეს დიდი, მაღალი ხარისხის MoO3 ნანოფურცლების წარმოება.

ნამუშევარმა შემოგვთავაზა ახალი შეხედულებები 2-D MoO3 ნანოფურცლების შუალედური ელექტრონული ურთიერთქმედების შესახებ. გუნდის მიერ შემუშავებული კრისტალების ზრდისა და აქერცვლის ტექნიკა ასევე შეიძლება სასარგებლო იყოს 2-D მასალების ზოლის უფსკრულის და, შესაბამისად, ოპტოელექტრონული თვისებების მანიპულირებისთვის, 2-D ჰეტეროკავშირების ფორმირებით.

„ახლა ჩვენ ვცდილობთ შევქმნათ 2-D MoO3 ნანოფურცლები უფრო დიდი ფართობებით, ასევე გამოვიკვლიოთ მათი პოტენციური გამოყენება სხვა მოწყობილობებში, როგორიცაა გაზის სენსორები“, - ამბობს ლიუ.