المواد التي تتكون من طبقات متعددة فائقة الرقة هي مجال جديد مثير للبحث
حقق العلماء في مزيج من الجرافين وثاني كبريتيد الموليبدينوم. تتلامس طبقتان من المواد ثم تلتصق ببعضهما البعض تحت تأثير قوى فان دير فال الضعيفة. يقول العلماء إن الجرافين موصل جيد جدًا ، وثاني كبريتيد الموليبدينوم هو أشباه موصلات ، وقد يكون هذا المزيج مثيرًا للاهتمام لتصنيع أنواع جديدة من أجهزة التخزين.
ومع ذلك ، بالنسبة لبعض التطبيقات ، والهندسةيجب معالجة المادة بشكل خاص على مقياس نانومتر - على سبيل المثال ، لتغيير الخصائص الكيميائية عن طريق إضافة أنواع إضافية من الذرات أو للتحكم في الخصائص البصرية للسطح. يمكن تعديل الأسطح باستخدام شعاع إلكتروني أو شعاع أيوني تقليدي. ومع ذلك ، في نظام من طبقتين ، هناك دائمًا مشكلة - تعمل الحزمة الأيونية على كلا الطبقتين في وقت واحد ، حتى لو كان الأمر يستحق تغيير طبقة واحدة فقط في المشكلة.
عند استخدام شعاع أيوني للمعالجة السطحية ، عادة ما تؤثر قوة تأثير الأيوناتومع ذلك ، فإن الطريقة الجديدة للعلماء تستخدم أيونات بطيئة نسبيا متعددة الشحنات.
"من الضروري التمييز بين شكلين مختلفين من الطاقة.الطاقة الحركية ، والتي تعتمد على السرعة التي تعمل بها الأيوناتمن ناحية أخرى ، هناك طاقة كامنة ، والتي تحددها الشحنة الكهربائية للأيونات.في الحزم الأيونية ، تلعب الطاقة الحركية دورا حاسما ، لكن الطاقة الكامنة هي المهمة بشكل خاص للعلماء.
هناك تمييز مهم بين هذين الشكلين من الطاقة: بينما يتم إطلاق الطاقة الحركية في كلتا طبقتي المادة عندما تخترق نظام الطبقة ، يمكن للطاقة الكامنةموزعة بشكل غير متساو للغاية بين الطبقات.
يتفاعل ثاني كبريتيد الموليبدينوم بشدة معأيونات مشحونة للغاية. يمكن لأيون واحد يدخل هذه الطبقة إزالة عشرات أو مئات الذرات من الطبقة. لم يتبق سوى ثقب ، يمكن رؤيته بوضوح شديد تحت المجهر الإلكتروني ، ومن ناحية أخرى ، تظل طبقة الجرافين ، التي تصطدم بها المقذوفة مباشرة بعد الاصطدام ، سليمة: تم إطلاق معظم الطاقة الكامنة بالفعل.
يمكن أيضًا عكس نفس التجربة. يضرب الأيونات عالية الشحنة أولاً الجرافين ثم على طبقة ثاني كبريتيد الموليبدينوم. في هذه الحالة ، تظل كلتا الطبقتين سليمتين: يزود الجرافين الأيونات بالإلكترونات اللازمة لتحييده كهربائيًا في جزء من الثانية. حركة الإلكترون في الجرافين عالية جدًا لدرجة أن نقطة التأثير أيضًا "تبرد" على الفور. يجتاز الأيونات طبقة الجرافين دون ترك أثر دائم. بعد ذلك ، لم يعد بإمكانه التسبب في ضرر كبير لطبقة ثاني كبريتيد الموليبدينوم.
هذا يعطي العلماء طريقة جديدة للاستهدافأسطح التحكم. أصبح من الممكن الآن إضافة مسام نانوية على السطح دون إتلاف مادة الركيزة الموجودة تحتها. سيساعدك هذا في إنشاء هياكل هندسية كانت مستحيلة في السابق. يمكنك إنشاء "أقنعة" من ثاني كبريتيد الموليبدينوم ، مثقوبة تمامًا حسب الرغبة ، والتي تترسب عليها ذرات معدنية معينة. هذا يفتح إمكانيات جديدة تمامًا لمراقبة الخصائص الكيميائية والإلكترونية والبصرية للأسطح.
اقرأ أيضا
لقد وجد علماء الفلك أفضل مكان على الأرض للتلسكوب
سجلت إسبانيا وبريطانيا العظمى درجات حرارة عالية قياسية
ألمانيا تحظر استخدام القش والأدوات والأجهزة البلاستيكية التي يمكن التخلص منها