根据宾夕法尼亚州和宾夕法尼亚州立大学的团队，最近的合成一维范德华异质结构，这是一种原子厚的二维材料而制造的一种异质结构。亚博网站下载东京大学研究人员。
工程师通常会产生异质结构，以实现单个材料中不可用的新设备属性。Van der Waals异质结构是由2D材料制成的，它们直接堆叠在彼此的顶部，例如Lego-Blo亚博网站下载cks或三明治。
范德华力是未充电分子或原子之间的吸引力，将材料固定在一起。亚博网站下载
根据宾夕法尼亚州立大学工程科学与力学教授斯拉瓦·罗特金（Slava V. Rotkin）的说法，研究人员生产的一维范德华异质结构与迄今为止工程师生产的亚博老虎机网登录范德华异质结构不同。
“看起来像一堆二层材料，在完美的圆柱体中卷起，”亚博网站下载罗特金说。“换句话说，如果您卷起三明治，则将所有好东西保留在应该的位置而不移动的地方，但是在这种情况下，您还将其变成薄的圆柱体，非常紧凑，例如热狗或一个长长的寿司卷。这样，第二材料仍然以所需的垂直异质结构序列相互接触，而人们不亚博网站下载必担心它们的横向边缘，所有这些都卷起，这对于制作超级小型设备来说是一件大事。”
该团队的研究发表在ACS纳米，表明所有2D材料都可以滚动到这些一维异质结构亚博网站下载圆柱体中，称为异纳米管。东京大学的研究人员最近在异纳米管上制造了电极，并证明它可以作为非常小的二极管运行，尽管大小尺寸。
“二极管是光电子中使用的主要设备 - 它们是光电探测器，太阳能电池，发光设备等的核心，”罗特金说。“在电子设备中，二极管用于几个专用电路；尽管电子的主要要素是晶体管，但两个背对背连接的二极管也可以用作开关。”
这为微型电子产品打开了潜在的新型材料。亚博网站下载
“它将2D材料的设备技术提升到了新的水平，有可能使新一代电子和光电设备亚博网站下载可以实现，”罗特金说。
罗特金（Rotkin）对该项目的贡献是解决一项特别具有挑战性的任务，这确保了他们能够使一维范德华（Van der Waals）异质缸具有所有必需的材料层。
“再次使用三明治类比，我们需要知道我们是否在整个圆柱形三明治的整个长度上都有'烤牛肉'的外壳，或者是否有一些区域，我们只有'面包'和``生菜''罗特金说。“缺少中间绝缘层将意味着我们在设备合成中失败了。我的方法确实明确显示了中间的壳体沿整个设备的整个长度。”
在常规的扁平范德华异质结构中，可以轻松地确认存在或不存在某些层，因为它们是平坦的，并且具有较大的面积。这意味着研究人员可以使用各种类型的显微镜从大而平坦的区域收集大量信号，因此很容易看到它们。
当研究人员将它们卷起时，就像一维范德华异质结构一样，它变成了一个非常薄的线状圆柱体，很难表征，因为它发出很少的信号并实际上变得看不见。此外，为了证明在二极管的半导体 - 绝缘子 - 轴导剂连接中存在绝缘层，不仅需要解决异质 - 纳米管的外壳，而且还需要解决中间的外壳，而中间是完全被外部遮蔽的。硫化钼半导体的壳。
为了解决这个问题，Rotkin使用了散射扫描近场光学显微镜，该光学显微镜是材料研究所的2D晶体联盟的一部分，该晶体协会可以“看到”纳米级尺寸的对象并确定其材料的光学性质。亚博网站下载他还开发了一种具有纳米分辨率的称为高光谱光学成像的数据的特殊方法，该数据可以区分不同的材料，从而沿其整个长度测试一维二极管的结构。亚博网站下载
根据Rotkin的说法，这是六角硼（HBN）壳作为异纳米管的一部分的光学分辨率的首次演示。过去研究了相似的显微镜，研究了许多纯HBN纳米管，这些纳米管由许多没有其他类型的材料组成。
“但是，这些材料的成像与我以前所做的事情完全不同，”亚博网站下载罗特金说。“有益的结果是表明我们从物体中测量光谱的能力，该物体是一条仅厚的电线的内壳，这是一条线的内壳。这与能够看到木木和能够通过铅笔墙内识别铅笔内的石墨棒之间的区别。”
Rotkin计划扩大他的研究，以扩展高光谱成像，以更好地解决其他材料，例如玻璃，各种2D材料以及蛋白质小管和病毒。亚博网站下载
“这是一种新颖的技术，将导致未来的发现发生，”罗特金说。
该论文的其他作者与Rotkin一起包括Ya Feng，Henan Li，Taiki Inoue，Shohei Chiashi，Rong Xiang和Shigeo Maruyama，来自东京大学。
该研究由宾夕法尼亚州立大学国家科学基金会材料研究科学与工程中心以及日本教育，文化，体育，科学和技术部的纳米级科学中心部分亚博老虎机网登录资助。亚博网站下载
