Группа под руководством Ольги Овчинниковой из Центра исследований нанофазных материалов ORNL использовала гелиевый микроскоп, «пескоструйный аппарат» атомного масштаба, на слоистой сегнетоэлектрической поверхности массивного тиофосфата меди-индия. Результатом, подробно описанным в журнале ACS Applied Materials and Interfaces, является удивительное открытие материала с заданными свойствами, потенциально полезного для телефонов, фотоэлектрических элементов, гибкой электроники и экранов.
«Наш метод открывает возможности для прямой записи и редактирования схем на двухмерном материале без сложных современных многоступенчатых литографических процессов», – сказала Овчинникова.
Она и ее коллега Алекс Белянинов отметили, что, хотя гелиевый ионный микроскоп обычно используется для резки и придания формы материи, они продемонстрировали, что его также можно использовать для управления распределением сегнетоэлектрических доменов, повышения проводимости и роста наноструктур. Их работа может проложить путь к замене кремния в качестве выбора полупроводников в некоторых приложениях.
«Все ищут следующий материал – вещь, которая заменит кремний для транзисторов», – сказал Белянинов, ведущий автор. «Двухмерные устройства отличаются низким энергопотреблением, а также их проще и дешевле производить, не требуя использования агрессивных химикатов, потенциально вредных для окружающей среды."
Снижение энергопотребления за счет использования двумерных устройств может быть столь же значительным, как и повышение производительности аккумулятора. «Представьте, что у вас есть телефон, который нужно заряжать не чаще, чем раз в месяц», – сказала Овчинникова.