Questa illustrazione mostra come si ottiene l'elettrodeposizione dello strato atomico di film di platino ultrasottili attraverso un nuovo processo discusso dal professore di Discovery S&T del Missouri Jay A. Switzer.
(Phys.org)—Un nuovo metodo per creare strati molto sottili di materiali su scala atomica, riportato nell'ultimo numero della rivista Scienza , potrebbe "sbloccare una nuova importante tecnologia" per la creazione di nanomateriali, secondo l'esperto di nanomateriali Dr. Jay A. Switzer della Missouri University of Science and Technology nella rivista.
A Switzer è stato chiesto dai redattori di Science di discutere la ricerca, che identifica un nuovo metodo di deposizione dello strato atomico (ALD), nella sezione "Prospettive" di Science. La ricerca e l'articolo Switzer's Perspective appaiono entrambi nel 7 dicembre della rivista, 2012, problema.
La ricerca del Dr. Yun Liu e dei colleghi del Centro per la ricerca sui neutroni del National Institute for Standards and Technology descrive un nuovo metodo per depositare strati ultrasottili di platino su una superficie. Il metodo prevede l'applicazione di un "alto potenziale" di elettricità per depositare uno strato di metallo su una superficie, quindi passare a un sottopotenziale per produrre uno strato di idrogeno. L'idrogeno rimane al suo posto solo brevemente, poi scompare mentre gli scienziati regolano la tensione per aggiungere nuovi strati di platino.
L'approccio produce risultati inaspettati, Svizzera dice.
Lo schema mostra la deposizione di platino autoestinguente su una superficie d'oro. Sotto un'alta tensione di pilotaggio, il platino in soluzione (legato a quattro atomi di cloruro) può liberare il cloruro e legarsi a una posizione sull'oro. L'idrogeno si adsorbe rapidamente sul platino, assicurando che il platino formi una superficie uniforme dello spessore di un singolo atomo. Attestazione:Gokcen/NIST
"La saggezza convenzionale suggerirebbe che il modo migliore per elettrodepositare pellicole metalliche ultrasottili sarebbe quello di applicare un sottopotenziale o un sovrapotenziale molto piccolo, " scrive Svizzera, un esperto di deposizioni di strati atomici. Liu e i suoi colleghi "segnalano il sorprendente risultato" che un singolo strato di platino, posto in superficie ad una tensione tale da creare uno spesso deposito di metallo, crea di fatto lo strato di idrogeno che limita lo spessore dello strato di platino, "rendendo così il processo autolimitante".
"La bellezza di questo nuovo percorso elettrochimico verso l'ALD è che unisce l'elettrochimica di base e la scienza delle superfici per sbloccare una nuova importante tecnologia, "dice Svizzero, chi è Donald L. Castleman / Foundation for Chemical Research Professor of Discovery presso Missouri S&T.
L'elettrodeposizione dello strato atomico è un metodo per "crescere" i materiali in una soluzione su scala nanometrica. Un nanometro - visibile solo con l'ausilio di un microscopio elettronico ad alta potenza - è un miliardesimo di metro, e alcuni nanomateriali hanno solo una dimensione di pochi atomi.
La scoperta di Liu potrebbe portare a un nuovo metodo per far crescere ossidi metallici o semiconduttori su scala atomica, Svizzera dice. "Le prospettive di questo come metodo di elaborazione generale (per la deposizione su scala atomica) sono incoraggianti, " lui scrive.
