In een recente studie, wetenschappers van de Universiteit van Oulu hebben een nanojunctie ontwikkeld, toetreden tot een van de meest veelbelovende nieuwe materialen, molybdeendisulfide, met nikkel.

Grafeen is de afgelopen jaren ongetwijfeld het populairste onderzoeksonderwerp van nanotechnologie geweest. Gemaakt van puur koolstof, dit wondermateriaal is in principe eenvoudig te vervaardigen:neem gewoon grafiet en pel een laag af met plakband. Het aldus verkregen materiaal is tweedimensionaal, unieke eigenschappen opleveren, verschillend van die in driedimensionale materialen.

grafeen, echter, mist één belangrijke eigenschap, halfgeleidbaarheid, wat het gebruik ervan in elektronische toepassingen bemoeilijkt. Wetenschappers zijn daarom de zoektocht begonnen naar andere tweedimensionale materialen met deze gewenste eigenschap. Molybdeendisulfide, MoS2 is een van de meest veelbelovende kandidaten. zoals grafeen, MoS2 bestaat uit lagen, zwak met elkaar omgaan. Naast een halfgeleider, de halfgeleidende eigenschappen van MoS2 veranderen afhankelijk van het aantal atomaire lagen.

Om de één of enkele laag MoS2 bruikbaar te maken in toepassingen, men moet het kunnen koppelen aan andere componenten. Er is dus een zodanige metalen geleider nodig dat elektrische stroom gemakkelijk tussen de geleider en de halfgeleider kan vloeien. In het geval van MoS2 een veelbelovende geleider wordt geleverd door nikkel, die ook andere gewenste eigenschappen heeft vanuit het oogpunt van de toepassing.

Echter, een internationale samenwerking, onder leiding van de onderzoekseenheid Nano en moleculaire systemen van de Universiteit van Oulu heeft onlangs ontdekt dat nanodeeltjes gemaakt van nikkel zich niet hechten aan MoS2. Men heeft goud nodig, die de geleider en het onderdeel aan elkaar 'lijmt'. Docent Wei Cao van NANOMO zegt:"De synthese wordt uitgevoerd via een sonochemische methode." Sonochemie is een methode waarbij chemische reacties tot stand worden gebracht met behulp van ultrageluid. NANOMO-wetenschapper Xinying Shi voegt toe:"De halfgeleider en het metaal kunnen worden overbrugd door de gekristalliseerde gouden nanodeeltjes, of door de nieuw gevormde MoS2-Au-Ni ternaire legering."

De aldus tot stand gebrachte nanojunctie heeft een zeer kleine elektrische weerstand. Het behoudt ook de halfgeleidende en magnetische eigenschappen van MoS2. In aanvulling, het nieuwe materiaal heeft gewenste eigenschappen die verder gaan dan die van de oorspronkelijke bestanddelen. Bijvoorbeeld, het werkt als een fotokatalysator, die veel efficiënter werkt dan pure MoS2. Het vervaardigen van de gouden nanojunctie is gemakkelijk en goedkoop, wat het nieuwe materiaal aantrekkelijk maakt vanuit het oogpunt van toepassingen.

Het artikel over nanojuncties is gepubliceerd in het toonaangevende tijdschrift over nanotechnologie Klein .