Снижение размерности материала повышает его электропроводность

Сотрудники Факультета молекулярной и химической физики Московского физико-технического института впервые описали поведение электронов в аналоге графена — 2D-соединении теллурида ниобия (Nb₃SiTe₆). Полученные ими результаты также проливают свет на природу воздействия двумерности на свойства проводимости, и будут способствовать созданию будущих плоских и гибких электронных устройств.

Исследовавшиеся ими 2D-кристаллы образованы тремя слоями атомов (теллура, кремния-ниобия и снова теллура) толщиной порядка 4 ангстрем и относятся к классу дихалькогенидов.

Кристаллы были синтезированы в лаборатории Университета Тулейн (штат Новый Орлеан), затем из них выделили 2D-образцы для электронно-микроскопических и рентгеноструктурных исследований. Задачей участников проекта было изучение изменений, происходящих в результате взаимодействия между электронами и фононами в двумерных средах.

«Мы разработали теорию, предсказывавшую подавление электрон-фононных взаимодействий в 2D-материалах, из-за эффектов размерности, — рассказывает соавтор работы, Павел Сорокин. — Другими словами, эти материалы в меньшей степени мешают течению электронов».

Проведенные в США измерения независимо подтвердили существование этого эффекта. «Наши расчеты позволили исключить другие объяснения; мы смогли доказать, что изменения электрон-фононных взаимодействий возникают именно из-за двумерности мембраны», — добавил Сорокин.

Детальное описание и обсуждение полученных результатов можно найти в статье, вышедшей в журнале Nature Physics.

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365