En struktur innefattande ett molybdendisulfidmonoskikt på ett azobensensubstrat skulle kunna användas för att bygga en mycket kompakterbar och formbar kvasi-tvådimensionell transistor som drivs av ljus. Kredit:atomistiska representationer av molybdendisulfidmonoskikt med en azobensenmolekyl i sina trans- och cis-isomerer/ Fysisk granskning B
Material som är hybridkonstruktioner (som kombinerar organiska och oorganiska prekursorer) och kvasi-tvådimensionella (med formbara och mycket kompakterbara molekylära strukturer) är på frammarsch i flera tekniska tillämpningar, såsom tillverkning av allt mindre optoelektroniska enheter.
En artikel publicerad i Fysisk granskning B beskriver en studie ledd av Diana Meneses Gustin och Luís Cabral, som teoretiskt förklarar de unika optiska egenskaperna och transportegenskaperna som härrör från interaktionen mellan ett molybdendisulfidmonoskikt, oorganiskt ämne MoS 2 , och ett substrat av azobensen, organiskt ämne C 12 H 10 N 2 .
Belysning gör att azobensenmolekylen byter isomerisering och övergår från en stabil transspatial konfiguration till en metastabil cis-form, ger effekter på elektronmolnet i molybdendisulfidmonoskiktet. Dessa effekter, som är reversibla, hade tidigare undersökts experimentellt av Emanuela Margapoti i postdoktoral forskning utförd vid UFSCar och med stöd av FAPESP.
Gustin och Cabral utvecklade en modell för att emulera processen teoretiskt. "De utförde ab initio-simuleringar [beräkningssimuleringar med endast etablerad vetenskap] och beräkningar baserade på densitetsfunktionsteori [en kvantmekanisk metod som används för att undersöka dynamiken i många kroppssystem]. De modellerade också transportegenskaperna hos molybdendisulfidmonoskiktet när störd av variationer i azobensensubstratet, ", förklarade forskaren Lopez Richard.
Även om det publicerade dokumentet inte tar upp tekniska tillämpningar, utplaceringen av effekten för att bygga en ljusaktiverad tvådimensionell transistor ligger vid forskarnas horisont.
"Den kvasi tvådimensionella strukturen gör molybdendisulfid lika attraktiv som grafen när det gäller utrymmesminskning och formbarhet, men det har dygder som potentiellt gör det ännu bättre. Det är en halvledare med liknande elektriska konduktivitetsegenskaper som grafen och den är mer mångsidig optiskt eftersom den avger ljus i våglängdsområdet från infrarött till det synliga området, " sa Richard.
Hybridmolybden-disulfid-azobensenstrukturen anses vara ett mycket lovande material, men en hel del forskning och utveckling kommer att krävas om det effektivt ska kunna användas i användbara enheter.
