稻实验室添加金属“孤岛”，以用于电子器件的二维半导体

通过的方式获得, 氟原子帮助的二维材料从半导体转变为金属的方式，可以是用于电子器件和其它应用是非常有用的. 水稻材料科学家普克尔·阿贾雅恩和主笔Sruthi拉达克里希领导的研究详细说明了新的方法，从半导体变换二硫化钨，以金属状态.

被称为掺杂的过程 - - 其他实验室已经通过添加元素的材料来实现转型，但改变从来没有稳定之前，. 测试和水稻的计算显示，在新的状态氟化二硫化钨锁, 其具有独特的光学性能和磁性能.

研究人员还指出，转型对材料的影响 摩擦学 特性——摩擦力的量度, 润滑和磨损. 简而言之, 加入氟使得该材料在室温下更滑.

该实验室的工作是在详细 先进材料.

二硫化钨是 过渡金属二硫属化物 (TMD), 一个原子厚的半导体. 与石墨烯, 这是个碳原子的晶格平, 一个TMD包括两个元件, 一个 过渡金属 原子 (在这种情况下, 钨) 和另外一个 (硫) 一个 硫属. 材料没有严格平坦; 该过渡金属层被夹在硫属元素之间, 形成的三层晶格.

TMD的是与用于能量储存其它2D材料潜在积木, 电催化和润滑, 所有这一切都是由现在稳定的相变的影响.

因为氟原子比的钨和硫组成的层之间的0.6纳米的空间小得多, 研究人员称，侵入原子的工作方式之间, 破坏材料的有序晶格. 氟允许硫飞机滑行这样或那样, 将所得的氟和硫之间的电子贸易也占的独特性能.

Fluoridating二维二硫化钨添加金属岛的合成半导体, 连同独特的光学性能和磁性能, 根据研究人员在莱斯大学. 在Ajayan研究小组的礼貌

“这无疑是一个巨大的惊喜. 当我们开始这个工作, 相变是我们希望看到的事情。”拉达克里希南说, 在Ajayan实验室的前研究生，现在一个模块工程师在英特尔公司. 希尔斯伯勒, 矿石.

“这是令人惊讶的是氟化二硫化钨的摩擦特性是从已研究过氟化石墨烯完全不同,”合着者托宾Filleter说, 机械工程在多伦多大学的副教授. “这是一个学习的积极性类似于2D材料，以探讨这样有趣的现象。”

研究人员表示氟似乎不仅降低带隙和使材料更导电，但也导致了创建金属“岛”的缺陷沿材料的表面也显示顺磁性和铁磁性. “金属二硫化钨的这些区域是磁和它们彼此干涉, 创建有趣的磁特性,”拉达克里希南说.

进一步, 因为氟原子是电负性, 他们还涉嫌改变相邻原子的电子密度. 这改变了材料的光学特性, 使之成为候选传感和催化中的应用. 拉达克里希建议的材料也可以是在其金属相对于超级电容器和其它能量存储应用电极有用.

拉达克里希所述不同浓度的氟的改变变化的，以金属相的比例, 但这种变化仍保持稳定在所有三个浓度的实验研究.

“相变, 通过氟与功能化性质改变，其磁性和摩擦的变化是非常令人兴奋,” Ajayan说. “这可以扩展到其他二维层状材料，我相信它会开放一些诱人的应用程序。”

论文的合着者德雅DAS和阿布舍克·辛格科学的印度理工学院; Liangzi Deng and Paul Chu, 在休斯敦大学物理学教授; Filleter, Parambath萨迪普和多伦多大学的纪尧姆·科拉斯; 科罗拉多大学的亚兹迪萨德克, 漂砾; 技术克勒格布尔的印度理工学院校友水稻钱德拉Sekhar Tiwary; 和研究生卡洛斯·德洛斯雷耶斯和天使马蒂, 化学副教授, 生物工程和材料科学和纳米工程, 赖斯.

资源: 大米新闻网, 由迈克·威廉姆斯