Matériaux 2D enfin stables à l’air libre

3 septembre 2015, 11:30
Les matériaux 2D sensibles à l'air résistent au monde réel une fois enrobés de matériaux plus stables.
Les matériaux 2D sensibles à l'air résistent au monde réel une fois enrobés de matériaux plus stables.
Les matériaux bidimensionnels (2D) suscitent l'enthousiasme, mais certains inconvénients les empêchent de remplacer le silicium. En effet, la majorité de ces cristaux d’un atome d’épaisseur sont instables à l'air libre, qui les fait réagir et se décomposer avant que leurs propriétés puissent être déterminées et leurs applications potentielles étudiées.
Une équipe de chercheurs de l'Université de Manchester a enrobé ces nouveaux cristaux 2D réactifs de matériaux plus stables, comme le graphène, dans une chambre à gaz inerte conçue pour ça. Grâce à une méthode spéciale pour transférer les matériaux 2D sur un substrat et les aligner, ils ont obtenu des matériaux 2D qui résistent au monde réel.
 
Leur démonstration a porté sur deux matériaux bidimensionnels : le diséléniure de niobium et le phosphore noir, avec lesquels ils ont fabriqué des dispositifs à effet de champ. Les résultats ont montré que les agencements sont restés entièrement conducteurs et stables dans une atmosphère normale. Le diséléniure de niobium a maintenu ses propriétés supraconductrices même à une épaisseur monoatomique. Le phosphore noir, sous la forme d'une triple couche, a démontré une mobilité d'électrons assez élevée pour atteindre la quantification de Landau, responsable des changements dans les propriétés électroniques des matériaux lorsqu'ils sont exposés à un champ magnétique. Au final, la recherche montre la voie pour rendre toute la gamme des matériaux 2-D accessibles aux applications du monde réel.
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