AMI: ученые-исследователи из МФТИ превратили золото в двумерный материал
Учёные из Московского физико-технического института (МФТИ) создали метод получения почти идеальной двумерной структуры на основе золота. В ходе исследования атомы золота прикрепили к подложке, состоящей из соединения серы и молибдена. Результаты работы опубликованы в журнале Advanced Material Interfaces.
Алексей Арсенин, глава Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ, подчеркнул, что квазидвумерные металлические структуры могут найти применение в гибкой и прозрачной электронике. Сейчас активно ведётся работа по внедрению этой технологии в промышленное производство.
Долгое время считалось, что материалы существуют только в трёхмерной форме, которая характеризуется высотой, шириной и длиной. Однако в 1950-х годах теоретическая физика доказала возможность существования плоских атомных структур.
В 2004 году российско-британские учёные Андрей Гейм и Константин Новосёлов разработали метод получения графена — двумерной формы углерода. Они использовали микроскопические кусочки графита для изучения его электрических свойств.
На протяжении последующих 15 лет было открыто множество аналогичных двумерных материалов, некоторые из которых обладают более интересными характеристиками по сравнению с графеном. Например, существуют плоские магнитные структуры, созданные на основе хрома и йода или редкоземельных металлов и кремния.
Однако до сих пор не удавалось создать двумерные материалы из чистых металлов, которые бы сочетали в себе прозрачность графена и сохраняли его электрические свойства.
Металлические бруски и пластинки сложно расслоить, как графит или сульфид молибдена, что существенно затрудняет получение однослойных плёнок.
Для решения этой проблемы российские исследователи предложили новый метод: осаждение паров металлов на плоские материалы. Изначально эксперимент проводился с использованием графена, но золото не формировало однородную плёнку, а создавало столбики.
Чтобы улучшить адгезию золота к подложке, учёные применили сульфид молибдена в качестве промежуточной прослойки. Этот подход оказался успешным: удалось получить качественные золотые плёнки толщиной 3–4 нанометра, которые сохраняют свои проводящие свойства.
Эти плёнки отличаются высокой прозрачностью для света и могут быть интегрированы в различные материалы. Они представляют интерес для разработки гибкой и прозрачной электроники, а также для создания миниатюрных электродов в нейрофизиологии.
Использование таких структур может значительно расширить возможности подключения внешних устройств к нервной системе человека или животных, открывая новые перспективы в области биомедицины и высоких технологий.