據(jù)外媒報(bào)道,俄羅斯斯科爾科沃科學(xué)技術(shù)研究所(Skoltech)和莫斯科物理技術(shù)學(xué)院(MIPT)首先預(yù)測(cè),,然后經(jīng)過試驗(yàn),,證實(shí)了在金剛石的表面存在一種奇異的NaCl薄膜,此種薄膜可用作電動(dòng)汽車和電信設(shè)備中場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極絕緣層,。
?。▓D片來源:Skoltech)
Skoltech博士生Kseniya Tikhomirova、Alexander Kvashnin博士以及Skoltech兼MIPT的教授Artem R. Oganov與同事合作,,基于早期對(duì)NaCl薄膜的研究,,假設(shè)金剛石的表面也存在一種不同尋常、納米厚度的NaCl薄膜,。
Kseniya Tikhomirova表示:“最開始,,我們決定只對(duì)在不同基底上新型2D結(jié)構(gòu)的形成進(jìn)行計(jì)算研究,假設(shè)如果基底與NaCl薄膜發(fā)生了強(qiáng)烈的互動(dòng),,就可以預(yù)測(cè)到薄膜的結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生重大變化,。事實(shí)上,我們得到了非常有趣的結(jié)果,,并預(yù)測(cè)了在金剛石基底上會(huì)形成六方形NaCl薄膜,,然后決定進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。經(jīng)過實(shí)驗(yàn),,合成了六邊形NaCl薄膜,,證實(shí)了我們的理論?!?/p>
研究人員首先采用了由Oganov及其學(xué)生研發(fā)的進(jìn)化算法USPEX,,基于所涉及的化學(xué)元素來預(yù)測(cè)能量最低的結(jié)構(gòu)。利用XRD(X射線衍射)和SAED(選定區(qū)電子衍射)測(cè)量進(jìn)行實(shí)驗(yàn)合成和表征,,證實(shí)了NaCl薄膜的存在,。該薄膜的平均厚度約為6納米,較厚的薄膜會(huì)將六邊形結(jié)構(gòu)變成立方結(jié)構(gòu),,也就是所熟悉的食鹽的典型結(jié)構(gòu),。
科學(xué)家們認(rèn)為,由于六邊形NaCl薄膜與金剛石基底的粘合非常強(qiáng),,能帶隙寬,,非常適合用作金剛石場(chǎng)效應(yīng)晶體管中的柵極絕緣層,此種晶體管具備用于電動(dòng)汽車,、雷達(dá)和電信設(shè)備中的潛力?,F(xiàn)在,,此類場(chǎng)效應(yīng)晶體管普通采用六邊形氮化硼,與此種薄膜的能帶隙寬度類似,,但是與基底的粘合性要更弱,。
該項(xiàng)研究能夠讓人更加了解如何控制采用基底的2D材料的外觀以及屬性,也為更多在電子及其他領(lǐng)域內(nèi)具有潛在應(yīng)用價(jià)值的2D材料打開了大門,。