AMI: специалисты МФТИ превратили золото в двумерный материал

Фото из открытых источников

Специалистами Московского физико-технического института (МФТИ) создана методика получения практически идеальной двумерной структуры на базе золота. Атомы золота были прикреплены к подложке, созданной из соединения серы и молибдена. Результатами работы авторы поделились в журнале Advanced Material Interfaces.

Алексей Арсенин, глава Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ, акцентировал, что квазидвумерные металлические структуры найдут применение в гибкой и прозрачной электронике. Сейчас идёт активная работа по внедрению данной технологии в промышленное производство.

Долгое время было принято считать, что материалы существуют лишь в трёхмерной форме, что измеряется высотой, шириной и длиной. Но в 1950-х годах эксперты теоретической физики доказали возможность существования плоских атомных структур.

В 2004 году российско-британскими учёными Андреем Геймом и Константином Новосёловым был разработан метод получения графена, являющегося двумерной формой углерода. Были использованы микроскопические кусочки графита, чтобы изучить его электрические свойства.

На протяжении следующих 15 лет было открыто много аналогичных двумерных материалов, часть из которых обладает даже более интересными характеристиками в сравнении с графеном. Так, есть плоские магнитные структуры, сформированные на базе хрома и йода, либо редкоземельных металлов и кремния.

Но до сих пор не получалось создавать двумерные материалы из чистых металлов, способных сочетать в себе прозрачность графена и его электрические свойства.

Металлические бруски и пластинки крайне сложно расслаивать, что очень затрудняет получение однослойных плёнок. Российскими исследователями предложен новый метод: через осаждение паров металла на плоские материалы. Эксперимент поначалу проводился с применением графена, тогда как золото не формировало однородную плёнку, а формировало столбики.

Чтобы усилить адгезию золота к подложке, был применён сульфид молибдена в роли промежуточной прослойки. Данный подход стал успешным: удалось синтезировать качественные золотые плёнки толщиной в 3–4 нанометра, сохраняющие свои проводящие свойства.

Такие плёнки отличает высокая прозрачность для света, они могут быть интегрированы в различные материалы, которые будут востребованы в разработке гибкой и прозрачной электроники и при создании миниатюрных электродов в нейрофизиологии и других областях биомедицины и высоких технологий.