मोलिब्डेनम ट्राइअक्साइड (MoO3) मा महत्त्वपूर्ण द्वि-आयामी (2-D) सामग्रीको रूपमा सम्भाव्यता छ, तर यसको बल्क निर्माण यसको वर्गमा अन्य भन्दा पछाडि छ। अब, A*STAR का अन्वेषकहरूले अल्ट्राथिन, उच्च-गुणस्तरको MoO3 न्यानोसिटहरू ठूलो मात्रामा उत्पादन गर्ने एउटा सरल विधि विकास गरेका छन्।

ग्राफिनको आविष्कार पछि, अन्य 2-डी सामग्रीहरू जस्तै ट्रान्जिसन मेटल डाइ-चाल्कोजेनाइडहरू, धेरै ध्यान आकर्षित गर्न थाले। विशेष गरी, MoO3 यसको उल्लेखनीय इलेक्ट्रोनिक र अप्टिकल गुणहरूको कारणले महत्त्वपूर्ण 2-D अर्धचालक सामग्रीको रूपमा उभियो जसले इलेक्ट्रोनिक्स, ओप्टोइलेक्ट्रोनिक्स र इलेक्ट्रोक्रोमिक्समा नयाँ अनुप्रयोगहरूको दायराको लागि वाचा राख्छ।

Liu Hongfei र A*STAR इन्स्टिच्युट अफ मटेरियल रिसर्च एन्ड इन्जिनियरिङ् र उच्च प्रदर्शन कम्प्युटिङ संस्थानका सहकर्मीहरूले MoO3 को ठूलो, उच्च-गुणस्तरको न्यानोसिटहरू लचिलो र पारदर्शी उत्पादन गर्ने सरल प्रविधि विकास गर्न खोजेका छन्।

"मोलिब्डेनम ट्राइअक्साइडको आणविक रूपमा पातलो नानोसिटहरूमा नयाँ गुणहरू छन् जुन इलेक्ट्रोनिक अनुप्रयोगहरूको दायरामा प्रयोग गर्न सकिन्छ," लिउ भन्छन्। "तर राम्रो गुणस्तरको नानोसिटहरू उत्पादन गर्न, अभिभावक क्रिस्टल धेरै उच्च शुद्धताको हुनुपर्छ।"

पहिलो पटक थर्मल वाष्प परिवहन भनिने प्रविधि प्रयोग गरेर, शोधकर्ताहरूले एमओओ ३ पाउडरलाई १,००० डिग्री सेल्सियसमा ट्यूब-फर्नेसमा वाष्पीकरण गरे। त्यसपछि, न्यूक्लिएशन साइटहरूको संख्या घटाएर, तिनीहरूले विशेष सब्सट्रेटको आवश्यकता बिना 600 डिग्री सेल्सियसमा उच्च गुणस्तरको क्रिस्टलहरू उत्पादन गर्न MoO3 को थर्मोडायनामिक क्रिस्टलाइजेसनसँग राम्रोसँग मेल खान सक्छन्।

"सामान्यतया, उच्च तापमानमा क्रिस्टलको वृद्धि सब्सट्रेटले प्रभावित हुन्छ," लिउ बताउँछन्। "यद्यपि, जानाजानी सब्सट्रेटको अभावमा हामीले क्रिस्टलको वृद्धिलाई राम्रोसँग नियन्त्रण गर्न सक्छौं, जसले हामीलाई उच्च शुद्धता र गुणस्तरको मोलिब्डेनम ट्राइअक्साइड क्रिस्टलहरू बढाउन अनुमति दिन्छ।"

क्रिस्टललाई कोठाको तापक्रममा चिसो गरिसकेपछि, अनुसन्धानकर्ताहरूले MoO3 क्रिस्टलको सबमिक्रोन-बाक्लो बेल्टहरू उत्पादन गर्न मेकानिकल र जलीय एक्सफोलिएशन प्रयोग गरे। एक पटक तिनीहरूले बेल्टहरूलाई सोनिकेशन र सेन्ट्रीफ्यूगेसनको अधीनमा गरेपछि, तिनीहरूले ठूलो, उच्च-गुणस्तरको MoO3 नानोसिटहरू उत्पादन गर्न सक्षम भए।

कामले 2-D MoO3 nanosheets को इन्टरलेयर इलेक्ट्रोनिक अन्तरक्रियाहरूमा नयाँ अन्तर्दृष्टि प्रदान गरेको छ। टोलीद्वारा विकसित क्रिस्टल वृद्धि र एक्सफोलिएशन प्रविधिहरू ब्यान्ड ग्यापलाई हेरफेर गर्न पनि सहयोगी हुन सक्छ - र यसैले 2-डी सामग्रीहरूको अप्टोइलेक्ट्रोनिक गुणहरू 2-डी हेटेरोजंक्शनहरू गठन गरेर।

"हामी अब 2-D MoO3 न्यानोसिटहरू ठूला क्षेत्रहरूमा निर्माण गर्ने प्रयास गर्दैछौं, साथै ग्यास सेन्सरहरू जस्ता अन्य उपकरणहरूमा तिनीहरूको सम्भावित प्रयोगको अन्वेषण गर्दैछौं," लिउ भन्छन्।