Интеркалирование позволяет настроить плазмонные свойства
 Изображение поверхности селенида висмута (ширина образца - порядка 700 нм). |
|
||||||||
Объектом исследований группы ученых из Stanford University (США) стали слоистые кристаллические материалы, каждый слой которых состоит из пяти атомных плоскостей селенида и висмута (Se-Bi-Se-Bi-Se), крепко соединенных вместе. Каждый такой слой имеет толщину порядка 1 нм, при этом отдельные слои свободно укладываются друг на друга, формируя объемные кристаллы дихалькогенида. Целью ученых было изучение свойств этих кристаллов, а именно, коллективных колебаний электронов (плазмонов) и их взаимодействия с фотонами в пределах рабочего материала.
Как считает научная группа, описанные двумерные структуры идеально подходят для химического интеркалирования, поскольку существует возможность вставлять различные молекулы, атомы и ионы в зазоры между кристаллическими слоями. Их эксперименты доказали, что такой подход позволяет управлять оптическими и плазмонными свойствами кристалла в широком диапазоне (благодаря тому, что можно изменять количество и тип используемых интеркаляторов).
Как отмечают ученые, существуют и другие способы корректировки свойств отдельных нанослоев. Во-первых, они могут контролировать толщину пластин. Во-вторых, они могут изменять атомный состав нанопластин, к примеру, постепенно заменяя атомы селенида на атомы теллурида. Это обеспечивает их необходимым инструментарием по созданию материалов в требуемыми параметрами.
Хотя фотоны и плазмоны не распространяются на большие расстояния в упомянутых дихалькогенидах, существует множество практических приложений, где такое распространение плазмонных волн и не требуется. К примеру, в оптических наноантеннах, идеальных поглотителях и сверхкомпактных модуляторах. Таким образом, модифицированные при помощи интеркалирования двумерные наноструктуры могут идеально подойти в качестве новых оптических компонент в различных электронных устройствах.
Еще одним возможным приложением разработки являются прозрачные электроды, где интеркаляция может использоваться для повышения оптической прозрачности дихалькогенидов (при одновременном повышении их электропроводности).
Более подробные результаты работы опубликованы в журнале Nano Letters.
Также по теме:
- Восстановленный оксид графена может быть хорошим полевым эмиттером
- Фрактальные структуры превратят большее в меньшее
- Новые техники исследования помогают изучать свойства наноматериалов
- В ближайшем будущем могут появиться само-перекоммутирующиеся электрические устройства
- Клетки поглощают нанотрубки, «принимая» их за сферические частицы
Источники: