Defekte machen ultradünne Materialien besser

Im Labor: Forscher analysieren Atomstruktur / Bildquelle: pixelio.de/FotoHiero

Superdünne, quasi zweidimensionale Materialien weisen nach ihrer Entstehung Defekte auf, die Forscher so gut wie möglich vermeiden wollen. Jedoch sind unperfekte Materialien nicht immer nur schlecht. Nach der Entdeckung des ultradünnen, ein Atom dicken Wundermaterials Graphen, hat die Wissenschaft den Fokus auf die Entwicklung anderer zweidimensionaler Stoffe gelegt.

Die zweidimensionalen Materialien können nicht nur dazu genutzt werden, um die Physik im zweidimensionalen Raum zu studieren, sondern können auch als Bausteine für aufeinander geschichtete ultradünne Blöcke bei elektronischen Geräten verwendet werden. Die Forscher haben festgestellt, dass atomdünne Materialien wie Molybdändisulfid unterschiedliche Defekte ausprägen, abhängig davon, wie sie entstehen. Falls das Material durch Mineralien gespalten wurde oder durch chemische Reaktionen gewachsen ist, ist der dominante Defekt der Verlust des Schwefelatoms in der kristallinen Struktur. Auf der anderen Seite ist der herausragendste Defekt bei der Produktion der dünnen Platte durch Evaporation des Molybdändisulfids, dass der Schwefel durch Molybdän im Kristall ersetzt wird. Diese Informationen sind wichtig, weil defekte Atommodelle in der Elektronikindustrie nicht willkommen sind.

Defekte müssen nicht immer nur nachteilig sein, wie sich aufgrund der Versuche zeigt. So können defekte Materialien interessante magnetische Eigenschaften besitzen, die die konventionellen Atomzusammensetzungen nicht aufweisen, so Chuanhong Jin von der Zhejiang University. Die Forschung dieser ultradünnen kristallinen Blätter habe aber gerade erst begonnen und sei daher nur der Beginn einer neuen Geschichte der menschlichen Entdeckungen in der Nanowelt.

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