Sciencemag.cz
Doporučujeme
Nová třída nanostrukturovaných supermřížek umožňuje ještě jemněji ladit elektrické i jiné vlastnosti materiálů. Uvažuje se především o využití tohoto principu pro výrobu nové třídy polovodičů.
Základní princip je jednoduchý. 2D materiály mají jiné vlastnosti než jejich objemové verze. Dalším krokem je pak kombinace více 2D materiálů v heterostrukturách (supermřížkách). To se dosud realizuje tak, že přes sebe skládáme jednotlivé vrstvy, respektive na spodní vrstvě necháme nějak vzniknout tu následující. Ještě sofistikovanější je ale možnost mezi vrstvy vkládat pouze od sebe oddělené „sloupky“/drátky. Tím se právě myslí v titulku zmíněná kombinace 2D a 1D materiálů (viz obrázek).
Yung-Chang Lin a jeho kolegové z Osaka University uvádějí, že jejich metoda přípravy by mohla být cca univerzální; jejím základem je depozice z par. Základem materiálu byla vrstva sulfidu vanadičitého VS2, mezi kterou se chemickou depozicí z par nanášely „lišty“ sulfidu vanadnatého VS. Výsledná struktura byla ověřena pomocí skenovací transmisní elektronové mikroskopie.
Připravený materiál vykazoval anizotropickou elektrickou vodivost (různou v různých směrech) a také tzv. anizotropický anomální Hallův jev. To znamená, že v materiálu dochází k akumulaci elektrického náboje (různě v různých směrech), ale bez klasického Hallova jevu, protože příslušné magnetické pole působilo ve stejné rovině. Jako mechanismus zprostředkovávající celý jev abstrakt článku dále zmiňuje Berryho zakřivení (viz také: Exotické kvantové jevy lze vytvořit i bez silného magnetického pole); anomální Hallův jev mají každopádně způsobovat 1D řetězce VS.
Anomální Hallův jev byl prozatím pozorován téměř výhradně pouze při velmi nízkých teplotách. V tomto výzkumu k němu ale došlo při pokojové teplotě a vyšších, minimálně do bodu varu vody. Tím by samozřejmě mohl najít využití i v elektronice a dalších technologiích fungujících za běžných podmínek. Jako hlavní možnosti využití příslušných heterostruktur průvodní tisková zpráva uvádí zvýšení hustoty ukládání dat, účinnější osvětlení a rychleji pracující elektroniku.
Zheng Liu, Heterodimensional superlattice with room temperature anomalous Hall effect, Nature (2022). DOI: 10.1038/s41586-022-05031-2. www.nature.com/articles/s41586-022-05031-2
Zdroj: Osaka University / Phys.org
