В электронике присоединение к разным материалам создаёт гетеропереходы – самые фундаментальные компоненты в солнечных батареях, светодиодах либо компьютерных микросхемах. Чем более ровный шов между двумя материалами, тем более легко электроны текут через него; ответственный, для как прекрасно электронная функция устройств. Но они составлены из жёстких кристаллами решеток атомов, у которых возможно совсем второй промежуток – и они не берут любезно к тому, дабы быть делавшимся пюре совместно.
В изучении, опубликованном 8 марта в Науке, ученые с Чикагским университетом и Корнелл продемонстрировали технику, дабы «сшить» два участка кристаллов свободно совместно на ядерном уровне, дабы создать атомарно узкие ткани.Команда желала сделать это, сшивая отличающийся подобный ткани, три атома частые кристаллы. «В большинстве случаев они выращены ход за шагом при совсем вторых условиях; вырастите один материал сперва, остановите рост, измените условие и начните его опять, дабы вырастить второй материал», сообщили парк Jiwoong, учитель химии в Институте Джеймса и Институте Франка Молекулярной Разработки и ведущего автора на изучении.Вместо этого они развивали новый процесс, дабы отыскать красивое окно, которое будет трудиться на оба материала в постоянной окружающей среде, так, они имели возможность вырастить целый кристалл на единственной сессии.
Получающиеся материалы единственного слоя самый превосходно выровнены когда-либо выращенный, сообщил Парк. Более ласковый переход означал, что в пунктах, где эти две решетки видятся, одна решетка простирается либо растет, дабы встретить второй – вместо того, дабы покинуть отверстия либо другие недостатки.Ядерные швы так тяжелы, в действительности, что, в то время, когда они искали близко растровые электронные микроскопы применения, они видели, что больший из этих двух материалов морщит мало около сустава.
Они решили проверить его работу в одном из самый обширно применяемых электронных устройств: диод. Присоединяются к двум разным видам материала, и электроны, как предполагается, в состоянии течь один путь через «ткань», но не второй.Диод освещен. «Было захватывающе видеть эти три атом массивные пылающие светодиоды. Мы видели хорошую работу – известное в первую очередь этими типами материалов», сообщил Саен Се, первый автор и аспирант на бумаге.
Открытие открывает кое-какие увлекательные идеи для электроники. Устройства как светодиоды на данный момент складываются в 3D слоями против 2D, и в большинстве случаев находятся на жёсткой поверхности. Но Парк заявил, что новая техника имела возможность открыть новые конфигурации, как эластичные светодиоды либо толстые атомами 2D схемы, каковые трудятся и горизонтально и со стороны.
Он кроме этого подчернул, что сжатие и протяжение поменяли оптические особенности – цвет – кристаллов из-за кванта механические эффекты. Это предлагает потенциал для светодиодов и светочувствительных датчиков, каковые могли быть настроены на разные цвета, к примеру, либо чувствующие напряжение ткани, каковые изменяют цвет, потому, что они протянуты.
«Это столь неизвестно, что мы кроме того не знаем всех возможностей, каковые это поддерживает все же», сообщил Парк. «Кроме того два года назад это было бы невообразимо».