Un nuovo materiale bidimensionale è diventato realtà, grazie a un team di scienziati danesi e italiani.
La ricerca, guidato da fisici dell'Università di Aarhus, riuscito nella prima realizzazione sperimentale e indagine strutturale del bisolfuro di vanadio monostrato (VS 2 ). È pubblicato oggi sulla rivista Materiali 2-D .
VS 2 fa parte di un gruppo eterogeneo di composti noti come dicalcogenuri di metalli di transizione (TMD). Molti di questi possono assumere una struttura cristallina a strati dalla quale possono essere isolati strati cristallini atomicamente sottili. Le proprietà elettroniche dei cristalli a strato atomico singolo possono differire in modo importante da quelle dei cristalli bulk stratificati.
L'autore principale, la dott.ssa Charlotte Sanders dell'Università di Aarhus, ha spiegato l'importanza delle nuove scoperte:"Gli studi teorici suggeriscono che il VS a strato singolo 2 potrebbe esibire una fisica molto interessante, compreso il magnetismo e le forti correlazioni. Potrebbe anche ospitare stati d'onda di densità di carica, così come la massa VS 2 . Però, fare VS2 è difficile e il singolo strato non è stato realizzato con successo prima d'ora.
"Infatti, il magnetismo nei materiali monostrato è stato osservato solo di recente, ed è ancora piuttosto raro. Così, la possibilità che questo materiale possa essere magnetico è eccitante."
Per realizzare il singolo strato di VS 2 , i ricercatori hanno fatto evaporare il vanadio su una superficie d'oro pulita a temperatura ambiente. Hanno quindi riscaldato il campione in presenza di molecole contenenti zolfo che reagiscono con il vanadio per produrre il VS 2 . Il team ha misurato le proprietà dei campioni utilizzando la diffrazione elettronica a bassa energia, microscopia a scansione di tunnel, e spettroscopia fotoelettronica a raggi X.
In modo significativo, il team ha anche scoperto un nuovo e imprevisto composto di solfuro di vanadio. La maggior parte dei materiali 2-D può, in teoria (anche se non necessariamente in pratica), essere derivato da cristalli stratificati bulk. Però, non esiste un materiale 3-D che abbia una stechiometria e una struttura cristallina simili a quelle del nuovo composto, che si forma quando VS . monostrato 2 si impoverisce di zolfo per riscaldamento.
In considerazione delle probabili proprietà magnetiche dei relativi composti di vanadio, il nuovo materiale potrebbe essere un altro candidato per il magnetismo bidimensionale.
"La struttura elettronica del nuovo materiale, insieme a possibili fasi d'onda di densità di carica e ordinamento magnetico, restano da esplorare, e un'interessante questione aperta è come le sue proprietà differiscano da quelle del VS . monostrato stechiometrico 2 , " ha detto il dottor Sanders.
