Открыто увеличение проводимости в пленках 2D

Россия, США

• Наука

В последнее время пристальное внимание ученых привлечено к 2D системам. В них электроны могут двигаться только в двух измерениях, то есть на плоскости. Физики научились получать материалы в виде тонких пленок, состоящих из одного слоя атомов. В 2004 году получили двумерный кристалл графена. За его исследование в 2010 году получил Нобелевскую премию по физике российский ученый Константин Новоселов. С тех пор, применяя новые методики по микрорасслоению, научились получать 2D кристаллы из ранее недоступных материалов.

Свойства таких кристаллов отличаются от обычных их аналогов. Например, графен прозрачен, хорошо проводит электрический ток (лучше меди), имеет хорошую теплопроводность. Но у пленок могут быть и еще более интересные свойства.

Команда российских физиков, в состав которой вошли Павел Сорокин и Любовь Антипина (МФТИ, Технологический институт сверхтвердых и и новых углеродных материалов, Институт биохимической физики РАН) и Захар Попов (Институт физики им. Л. В. Киренского СО РАН) исследовали свойства кристалла ниобата теллура с атомами кремния. Этот кристаллический материал похож на бутерброд - между слоями теллура находится слой ниобия с вкраплениями атомов кремния.

Материал весьма перспективен для использования в электронике, светодиодах и полупроводниковых лазерах. Интерес к пленкам в микроэлектронике связан с тем, что обычно используется только поверхностный слой полупроводника, остальной объем является, по сути, балластом и мешает дальнейшей миниатюризации приборов. Константин Новоселов в 2014 году предложил на основе кристаллов 2D концепцию нового высокотемпературного сверхпроводника.

В лаборатории Тулейнского университета Луизианы (Новый Орлеан, США) вырастили кристаллы ниобата теллура и расслоили на пленки 2D для изучения электрон- фотонных взаимодействий - взаимодействия электронов с кристаллической решеткой. От этого взаимодействия зависит проводимость вещества. Американские исследования экспериментально подтвердили теоретические выводы российских ученых - именно двухмерность пленки является определяющим фактором в изменении электрон- фотонных взаимодействий.

Вера Максимова, 04.07.2015 19:19