In een kristal verwijzen facetten naar de vlakken die zijn samengesteld uit verschillende atoomopstellingen. In de natuur hebben kristallen de neiging om een ​​veelvlakkige vorm te vormen vanwege de vele facetten, en het realiseren van een enkel facet in een kristal is een grote uitdaging. Niettemin blijkt uit een onderzoek gepubliceerd in Advanced Powder Materials , schetste een groep onderzoekers uit China een nieuwe synthesebenadering die 2D-materialen met een groot oppervlak met atomaire dikte kan synthetiseren en tegelijkertijd één facet kan blootleggen.

"Het blootgestelde facet is cruciaal omdat het de oppervlaktestructuur en eigenschappen van 2D-materialen bepaalt", legt eerste auteur van het onderzoek Jingwei Wang uit, Shuimu Scholar aan de Shenzhen International Graduate School, Tsinghua University.

“Vroeger gebruikten de meeste onderzoekers natchemische methoden om nanodeeltjes met specifieke facetten te synthetiseren. Deze monsters hebben echter een klein oppervlak, lage kwaliteit en de aanwezigheid van meerdere facetten, wat niet geschikt is voor het bestuderen van de identieke eigenschappen van één bepaald facet. "

Het multidisciplinaire team van wetenschappers van de studie ontdekte dat het gebruik van een drievoudig symmetrisch groeisubstraat, zoals mica, 2D MnSe-kristallen met een (111) facet oplevert. Omgekeerd kunnen op een tweevoudig symmetrisch substraat zoals MgO (100) 2D MnSe-kristallen met (100) facetten worden gekweekt. Deze 2D MnSe-vlokken vertonen niet alleen oppervlakken met een groot oppervlak met enkelvoudige facetten, maar bezitten ook een hoge kristalliniteit en geordende domeinoriëntatie. Ze bewijzen verder dat deze monsters ideale kandidaten zijn voor het bestuderen van facetafhankelijke eigenschappen (bijvoorbeeld elektrokatalyse).

"Tot nu toe was het onthullen van de relatie tussen kristalfacet en eigenschappen een uitdaging, omdat de nanomaterialen meestal meerdere facetten blootleggen. Onze aanpak laat zien dat het enkele facet kan worden gecontroleerd in atomair dunne 2D-materialen op specifieke groeisubstraten", zegt Bilu. Liu, de corresponderende auteur van het onderzoek. "We hopen dat onze resultaten wetenschappers aanmoedigen om door te gaan met het onderzoeken van facet-engineering van 2D-materialen voor de gewenste eigenschappen en toepassingen."

Meer informatie: Jingwei Wang et al, Facet-engineered groei van niet-gelaagde 2D-mangaanchalcogeniden, Geavanceerde poedermaterialen (2023). DOI:10.1016/j.apmate.2023.100164

Aangeboden door KeAi Communications Co.