Materiály, které se skládají z několika ultratenkých vrstev, jsou vzrušující novou oblastí výzkumu
Vědci zkoumali kombinaci grafenu adisulfid molybdenu. Obě vrstvy materiálu přicházejí do styku a poté se navzájem adherují pod vlivem slabých van der Waalsových sil. Grafen je velmi dobrý vodič, disulfid molybdenu je polovodič a tato kombinace by mohla být podle vědců zajímavá pro výrobu nových typů zařízení pro ukládání dat.
U některých aplikací však geometrieMateriál musí být speciálně zpracován v měřítku nanometrů - například pro změnu chemických vlastností přidáním dalších typů atomů nebo pro kontrolu optických vlastností povrchu. Povrchy lze upravovat pomocí elektronového paprsku nebo konvenčního iontového paprsku. Ve dvouvrstvém systému však vždy existuje problém - iontový paprsek působí na obě vrstvy současně, i když v problému stojí za to změnit pouze jednu vrstvu.
Když se iontový paprsek používá pro povrchovou úpravu, obvykle ovlivňuje nárazová síla iontůNová metoda vědců však využívá relativně pomalé ionty, které jsou mnohonásobně nabité.
"Je třeba rozlišovat mezi dvěma různými formami energie.kinetická energie, která závisí na rychlosti, jakou ionty působíNa druhé straně existuje potenciální energie, která je určena elektrickým nábojem iontů.V iontových svazcích hraje rozhodující roli kinetická energie, ale pro vědce je důležitá zejména potenciální energie.
Mezi těmito dvěma formami energie je důležitý rozdíl: zatímco kinetická energie se uvolňuje v obou vrstvách materiálu, když proniká do systému vrstev, potenciální energie můževelmi nerovnoměrně rozložené mezi vrstvami.
Sulfid molybdeničitý reaguje velmi silně navysoce nabité ionty. Jediný iont vstupující do této vrstvy může odstranit desítky nebo stovky atomů z vrstvy. Zůstane pouze otvor, který je velmi dobře viditelný pod elektronovým mikroskopem, na druhou stranu grafenová vrstva, do které projektil zasáhne bezprostředně po nárazu, zůstane neporušená: většina potenciální energie již byla uvolněna.
Stejný experiment lze také zvrátit.Vysoce nabitý iont nejprve narazí na grafen a poté na vrstvu disulfidu molybdenu. V tomto případě zůstanou obě vrstvy neporušené: grafen poskytuje iontu elektrony potřebné k jeho elektrické neutralizaci za zlomek sekundy. Mobilita elektronů v grafenu je tak vysoká, že bod nárazu také okamžitě „vychladne“. Ion prochází grafenovou vrstvou, aniž by zanechal trvalou stopu. Poté již nemůže způsobit významné poškození vrstvy disulfidu molybdenu.
To dává vědcům novou metodu cíleníovládací plochy. Nyní je možné přidávat nanopóry na povrch bez poškození podkladového materiálu pod ním. To pomůže vytvořit geometrické struktury, které dříve nebyly možné. Můžete vytvořit „masky“ disulfidu molybdenu, perforované přesně podle potřeby, na které jsou poté ukládány určité atomy kovů. To otevírá zcela nové možnosti pro sledování chemických, elektronických a optických vlastností povrchů.
Přečtěte si také
Astronomové našli pro Zemi nejlepší místo pro dalekohled
Španělsko a Velká Británie zaznamenávají rekordní vysoké teploty
Německo zakazuje jednorázové plastové brčka, přístroje a náčiní