Una struttura comprendente un monostrato di bisolfuro di molibdeno su un substrato di azobenzene potrebbe essere utilizzata per costruire un transistor quasi bidimensionale altamente compattabile e malleabile alimentato dalla luce. Credito:rappresentazioni atomistiche del monostrato di bisolfuro di molibdeno con una molecola di azobenzene nei suoi isomeri trans e cis/ Revisione fisica B
I materiali che sono costruzioni ibride (combinando precursori organici e inorganici) e quasi bidimensionali (con strutture molecolari malleabili e altamente compattabili) sono in aumento in diverse applicazioni tecnologiche, come la fabbricazione di dispositivi optoelettronici sempre più piccoli.
Un articolo pubblicato su Revisione fisica B descrive uno studio condotto da Diana Meneses Gustin e Luís Cabral, che spiegano teoricamente le proprietà ottiche e di trasporto uniche risultanti dall'interazione tra un monostrato di bisolfuro di molibdeno, sostanza inorganica MoS 2 , e un substrato di azobenzene, sostanza organica C 12 h 10 n 2 .
L'illuminazione fa sì che la molecola di azobenzene cambi l'isomerizzazione e la transizione da una configurazione spaziale trans stabile a una forma cis metastabile, producendo effetti sulla nuvola di elettroni nel monostrato di bisolfuro di molibdeno. Questi effetti, che sono reversibili, era stato precedentemente studiato sperimentalmente da Emanuela Margapoti nella ricerca post-dottorato condotta presso UFSCar e supportata da FAPESP.
Gustin e Cabral hanno sviluppato un modello per emulare teoricamente il processo. "Hanno eseguito simulazioni ab initio [simulazioni computazionali utilizzando solo scienza consolidata] e calcoli basati sulla teoria del funzionale della densità [un metodo quantomeccanico utilizzato per studiare la dinamica dei sistemi a molti corpi]. Hanno anche modellato le proprietà di trasporto del monostrato di disolfuro di molibdeno quando disturbato da variazioni nel substrato azobenzene, " ha spiegato il ricercatore Lopez Richard.
Sebbene il documento pubblicato non affronti le applicazioni tecnologiche, lo spiegamento dell'effetto per costruire un transistor bidimensionale attivato dalla luce è all'orizzonte dei ricercatori.
"La struttura quasi bidimensionale rende il disolfuro di molibdeno attraente quanto il grafene in termini di riduzione dello spazio e malleabilità, ma ha virtù che potenzialmente lo rendono ancora migliore. È un semiconduttore con proprietà di conduttività elettrica simili a quelle del grafene ed è otticamente più versatile perché emette luce nella gamma di lunghezze d'onda dall'infrarosso alla regione visibile, " ha detto Riccardo.
La struttura ibrida molibdeno-disolfuro-azobenzene è considerata un materiale molto promettente, ma sarà necessaria una grande quantità di ricerca e sviluppo se deve essere efficacemente impiegata in dispositivi utili.
