«Написаны целые тома относительно моделей поведения электронов, — говорит Борис Якобсон, руководитель группы. — Но все они касаются взаимодействий между трехмерными металлами. А теперь, когда люди стали активно работать с двухмерными устройствами, особенно с сопланарной электроникой, мы поняли, что эти правила нужно пересмотреть. Многие прежние модели, которые применялись в индустрии, просто не пригодны».
Ученые создали компьютерную симуляцию для анализа трансфера заряда между материалами толщиной в атом. «Логично было протестировать нашу теорию как на металлах, так и на полупроводниках, у которых совершенно другие электронные свойства, — сказал Генри Ю, отвечавший за эту часть работы. — С этой точки зрения графен, который является металлом (или полуметаллом, если быть точным), дисульфид молибдена и нитрид бора, которые являются полупроводниками, или даже их гибриды — идеальная система для исследования».
Создан новый композитный материал из слоеного графена
Идеи
Испытания установили, что двухмерные взаимодействия создали «в высшей степени нелокализованный перенос заряда» — и электрическое поле вместе с ним — которые сильно увеличивает зону соединения. Это может дать преимущество в создании солнечных элементов.
Важно также и то, как атомы выстраиваются друг относительно друга, говорит Якобсон. Графен и нитрид бора идеально сопоставляются, потому что у них обоих гексагональная решетка. А дисульфид молибдена, еще один многообещающий материал, не совсем плоский, хотя все еще считается двухмерным, пишет Phys.org.
«Если атомные структуры не полностью совпадают, на краях получаются болтающиеся связи или дефекты, — сказал Якобсон. — Это отражается на поведении электронов, особенно на том, что называется стабилизацией уровня Ферми».