Le figure mostrano la formazione di una struttura porosa DAP su reti MTB MoSe2. Un poro DAP prototipo che si forma imita distintamente le caratteristiche del modello "ruota di carro" MoSe2. (a) Immagine al microscopio a effetto tunnel (STM) del film MoSe2 a strato singolo. (b) Immagine al microscopio a forza atomica del film MoSe2 che mostra un tipico schema a "ruota di carro". (c) immagine STM di un poro DAP prototipo e (d) la corrispondente configurazione atomica. Credito:Nature Communications
Gli scienziati del NUS hanno sviluppato un metodo per l'autoassemblaggio di strutture porose organiche esagonali su diseleniuro di molibdeno (MoSe 2 ) film per creare nanostrutture ordinate.
Le proprietà dei dicacogenuri di metalli di transizione (TMD) bidimensionali (2-D) sono spesso fortemente modificate da difetti che vengono introdotti durante il loro processo di crescita. Quando due grani, che sono immagini speculari l'una dell'altra, si fondono durante il processo di crescita, si forma un bordo di grano. Questo crea un difetto di linea noto come limite doppio specchio (MTB). Sebbene le MTB siano generalmente sfavorevoli per il trasporto di vettori/energia e le applicazioni ottiche, sono spesso cataliticamente attivi e possono essere potenzialmente utilizzati come modelli per l'autoassemblaggio di molecole su scala nanometrica.
Un gruppo di ricerca guidato dal Prof Andrew WEE del Dipartimento di Fisica, NUS che include i ricercatori Dr. HE Xiaoye e Dr. HUANG Yuli, hanno sviluppato un metodo per l'autoassemblaggio di 2, Molecole di 3-diaminofenazina (DAP) su MoSe 2 film cresciuto mediante epitassia a fascio molecolare. Il MoSe 2 Il film contiene una fitta rete di difetti MTB con uno schema pseudo periodico a "ruota di carro". Attraverso il processo di autoassemblaggio, Le molecole DAP si dispongono in una struttura porosa con configurazioni alternate di tipo lineare e di tipo triangolare seguendo lo schema esagonale a "ruota di carro" del sottostante MoSe 2 strato. DAP è un composto organico con promettente luminescenza, applicazioni elettrochimiche e biochimiche. Questi risultati dimostrano che le proprietà elettroniche e chimiche dipendenti dal sito di MoSe 2 i monostrati possono essere sfruttati come modello naturale per scopi di nano-patterning.
Questo processo di autoassemblaggio molecolare sito-specifico è attribuito ai MTB più chimicamente reattivi rispetto al MoSe semiconduttore incontaminato 2 domini. I calcoli dei primi principi del gruppo di ricerca mostrano che le MTB attive si accoppiano con gruppi amminici nelle molecole DAP, facilitando il processo di montaggio.
Spiegando il significato di questo lavoro, Il professor Wee ha detto, "Questi TMD difettosi e strutture molecolari organiche porose possono trovare potenziali applicazioni come la catalisi sito-selettiva, sensori molecolari o dispositivi optoelettronici organici flessibili. Questo lavoro offre un nuovo percorso per superfici TMD 2-D con nano-pattern a livello atomico, e fornisce una piattaforma per esplorare le proprietà chimiche locali di MoSe 2 ."
