Mga Bagong Pananaliksik Sa Graphene

Ang mga two-dimensional na materyales ay nangangako ng mga rebolusyonaryong pagsulong sa electronics at photonics, ngunit marami sa mga pinaka-maaasahan na kandidato ay bumababa sa loob ng ilang segundo ng pagkakalantad sa hangin, na ginagawa silang halos hindi angkop para sa pananaliksik o pagsasama sa mga praktikal na teknolohiya. Ang transition metal dihalides ay isang lubhang kaakit-akit ngunit mapaghamong klase ng mga materyales; ang kanilang mga hinulaang katangian ay angkop na angkop para sa mga susunod na henerasyong aparato, ngunit ang kanilang napakataas na reaktibidad sa hangin ay humahadlang pa sa pagkilala sa kanilang pangunahing istraktura.

Nakamit na ngayon ng mga mananaliksik sa National Graphene Institute sa University of Manchester, sa unang pagkakataon, ang atomic-resolution imaging ng monolayer transition metal diiodide sa pamamagitan ng paggawa ng graphene-sealed na TEM sample na pumipigil sa mga napaka-reaktibong materyales na ito na masira kapag nadikit sa hangin.

Ang pananaliksik na ito, na inilathala sa ACS Nano, ay nagpapakita na ang ganap na naka-encapsulating na mga kristal sa loob ng graphene ay nagpapanatili ng atomically clean na mga interface at nagpapalawak ng kanilang habang-buhay mula sa ilang segundo hanggang buwan.

Ang kakayahang ito ay nagmumula sa isang pagpapabuti sa inorganic na paraan ng paglilipat ng selyo na dati nang binuo at iniulat ng team sa *Nature Electronics*, na naglalagay ng pundasyon para sa paggawa ng matatag at selyadong mga sample.

"Sa una, ang paghawak sa mga materyales na ito ay halos imposible dahil ang mga ito ay ganap na masisira sa loob ng ilang segundo ng pagkakalantad sa hangin, na ginagawang hindi magagamit ang mga tradisyonal na paraan ng paghahanda," paliwanag ni Dr. Wendong Wang, na kasangkot sa pagbuo ng teknolohiya ng paglipat at paghahanda ng mga nauugnay na sample. "Pinoprotektahan ng aming pamamaraan ang mga sample nang walang anumang hindi kinakailangang mga hakbang sa paglilipat. Nagbibigay-daan ito sa paghahanda ng mga sample na mapangalagaan hindi lamang sa loob ng maraming oras kundi pati na rin sa mga buwan, at maaaring ilipat sa ibang bansa sa pagitan ng iba't ibang institusyon, na nilulutas ang malaking bottleneck sa larangan ng two-dimensional na pananaliksik ng mga materyales."

"Sa sandaling nakapaghanda kami ng mga matatag na sample, nakagawa kami ng ilang kawili-wiling mga obserbasyon tungkol sa mga materyal na ito, kabilang ang pagtukoy ng malawak na lokal na mga pagkakaiba-iba ng istruktura, atomic defect dynamics, at ebolusyon ng edge na istraktura sa mga thinnest sample," sabi ni Dr. Gareth Teton, na nanguna sa transmission electron microscopy imaging at pagsusuri para sa gawaing ito.

Larawan ng University of Manchester

"Ang istraktura ng mga two-dimensional na materyales ay malapit na nauugnay sa kanilang mga katangian. Samakatuwid, ang kakayahang direktang obserbahan ang mga istruktura ng iba't ibang mga kristal (mula sa mga monolayer hanggang sa bultuhang kapal) at ang kanilang depektong pag-uugali ay inaasahang magbibigay ng impormasyon para sa karagdagang pananaliksik sa mga materyales na ito, at sa gayon ay magbubukas ng kanilang potensyal sa larangan ng teknolohiya."

"Ang pinaka nakatutuwa sa akin ay ang pananaliksik na ito ay nagbubukas ng mga dating hindi naa-access na mga pang-agham na lugar. Sa teoryang alam namin na maraming mga aktibong two-dimensional na materyales ang may natitirang pagganap sa electronics, optoelectronics, at quantum applications, ngunit hindi kami nakakuha ng mga stable na sample sa laboratoryo upang i-verify ang mga hulang ito," komento ni Propesor Roman Gorbachev ng National Graphene Institute, na nag-ulat ng National Graphene Institute.