Độ dẫn điện phụ thuộc góc nghiêng đường biên giữa các hạt tinh thể MoS2

3
475

Figure: Cấu trúc 1 lớp nguyên tử của MoS2 với đường biên có độ nghiêng khác nhau. Credit: DongaScience

Lý Thúc Huệ, Department of Energy Science, Sungkyunkwan University, Suwon 440-746, Korea

Bề mặt phân cách giữa các tinh thể thu hút sự quan tâm nghiên cứu rất nhiều của giới khoa học chất rắn vì nó ảnh hưởng rất lớn tới tính chất cơ, quang, điện cũng như hoạt tính của vật liệu trong xúc tác hoặc điện cực pin. MoS2 là một loại vật liệu cấu tạo dạng lớp tương tự graphite đã được nghiên cứu cho rất nhiều ứng dụng trong cuộc sống. MoS2 với cấu trúc 1 lớp 1 nguyên tử như graphene mang rất nhiều tích chất khác mà graphene không có ví dụ như tính chất bán dẫn, phát quang. Gần đây, các nhà khoa học nghiên cứu rất nhiều về cấu trúc đường biên giữa các hạt tinh thể MoS2, cung cấp thông tin về tính chất của loại vật liệu này.

Các nhà khoa học tại Đại học Sungkyunkwan, dẫn đầu bởi Lý Thúc Huệ nghiên cứu về độ dẫn điện phụ thuộc vào góc lệch đường biên giữa hai tấm đơn tinh thể MoS2. Kết quả cho thấy rằng độ dẫn cũng như độ linh động của điện tử phụ thuộc rất lớn vào góc lệch. Với góc lệch nhỏ, sinh ra hàng rào thế lớn hơn (0.5 eV) so với góc lớn (0.15 eV). Do đó, độ dẫn điện cũng như độ linh động của điện tử giảm đáng kể khi góc lệch nhỏ. Khi không có biên hạt thì độ dẫn và độ linh động của điện tử vẫn lớn hơn nhiều (so với việc tồn tại đường biên hạt khi phép đo được thực hiện ngang qua đường biên hạt này). Cụ thể, độ linh động điện tử rất nhỏ khi góc lệch < 9 độ, tăng phi tuyến tính khoảng 100 lần và đạt bão hòa tại ~16cm2V−1s−1 với góc lệch 20 độ. Nhóm nghiên cứu quan sát tinh thể MoS2 bằng máy hiển vi điện tử truyền qua với độ phân giải cao ở mức độ Angstrom cho thấy đường biên của tinh thể được cấu tạo từ các vòng 5 cạnh và 7 cạnh.

Nghiên cứu đăng trên tạp chí Nature Communications.

Journal Reference:
http://www.nature.com/ncomms/2016/160127/ncomms10426/abs/ncomms10426.html

Ghi chú: Bài báo xuất bản trên SSVNJOURNAL ngày 28/6/2016. Được sửa theo nhận xét của độc giả QUOC AN ngày 02/08/2016.

3 BÌNH LUẬN

  1. Bài tóm tắt của anh về kết quả nghiên cứu của bạn Lý Thục Huệ có vẻ như ngược hẳn lại với kết quả được trình bày trên bản gốc (pulished trên Nature communications). Đây đúng là nghiên cứu về độ dẫn điện phụ thuộc vào góc lệch đường biên giữa hai tấm đơn tinh thể MoS2, kết quả cho thấy rằng độ dẫn cũng như độ linh động của điện tử phụ thuộc rất lớn vào góc lệch. Với góc lệch nhỏ, sinh ra hàng rào thế lớn hơn (0.5 eV) so với góc lớn (0.15 eV). Do đó, độ dẫn điện cũng như độ linh động của điện tử giảm đáng kể. Còn khi không có biên hạt thì độ dẫn và độ linh động của điện tử vẫn lớn hơn nhiều (so với việc tồn tại đường biên hạt khi phép đo được thực hiện ngang qua đường biên hạt này). Chứ không phải là độ dẫn của đường biên tăng khoảng 20 lần.

  2. Bài tóm tắt của anh về kết quả nghiên cứu của bạn Lý Thục Huệ có vẻ như ngược hẳn lại với kết quả được trình bày trên bản gốc (pulished trên Nature communications). Đây đúng là nghiên cứu về độ dẫn điện phụ thuộc vào góc lệch đường biên giữa hai tấm đơn tinh thể MoS2, kết quả cho thấy rằng độ dẫn cũng như độ linh động của điện tử phụ thuộc rất lớn vào góc lệch. Với góc lệch nhỏ, sinh ra hàng rào thế lớn hơn (0.5 eV) so với góc lớn (0.15 eV). Do đó, độ dẫn điện cũng như độ linh động của điện tử giảm đáng kể. Khi không có biên hạt thì độ dẫn và độ linh động của điện tử vẫn lớn hơn nhiều (so với việc tồn tại đường biên hạt khi phép đo được thực hiện ngang qua đường biên hạt này), chứ không phải là độ dẫn của đường biên tăng khoảng 20 lần.