Ультратонкий оксихлорид ванадия обладает оптическими анизотропными свойствами.

Оптические, электрические и механические свойства некоторых материалов изменяются в зависимости от ориентации или ориентации материала. Например, в зависимости от того, как режется древесина, направление волокон древесины может привести к получению более прочного или более слабого материала с разным внешним видом. Тот же принцип применим к ультратонким двумерным (2D) материалам с уникальными свойствами, такими как магнетизм.

В зависимости от направления механического напряжения, приложенного к одному из этих материалов, изменяются магнитные свойства материала. Это может облегчить разработку уникальных датчиков магнитного напряжения, которые могут преобразовывать силу в измеримое электрическое изменение. Хотя отклонения в магнитных, механических, оптических и других свойствах этих материалов теоретически могут быть предсказаны, предсказания должны подтверждаться или отвергаться на основе эмпирических измерений, чтобы определить истинную пригодность материала для конкретного применения.

Недавнее исследование, проведенное учеными из Университета Бэйхан, было специально разработано для экспериментальной оценки физических свойств жидкого оксихлорида ванадия (VOCl) из-за его потенциальной пригодности для различных нанотехнологий на основе теоретических расчетов. Исследовательская группа систематически описывала направленность оптических свойств двумерного материала в зависимости от расположения его атомов с помощью поляризованного света. Результаты опубликованы в выпуске журнала от 5 января 2023 г. Нано Исследования.

Исследователи синтезировали основную часть летучих органических соединений (VOCl) и механически разделили материал на образцы нанометровой толщины, чтобы оценить оптические свойства 2D VOCl с разных направлений. После того, как команда установила атомную микроструктуру и состав составных ЛОС, были проведены эксперименты по освещению поляризованным светом двухмерных образцов ЛОС, повернутых под разными углами. Исследователи определили, как изменяются плоскостная оптическая яркость, поглощение, отражательная способность, ориентация кристаллов и симметрия ультратонких материалов. Атомная структура и угол света, направленный на образец.

Вместе с ожидаемым ультратонким магнитным VOCl анизотропные оптические свойства, оцененные в ходе исследования, помогут определить пригодность 2D VOCl для использования в будущих нанотехнологиях.

«Эти результаты закладывают прочную основу для применения 2D VOCl в донной электронике и оптоэлектронике», — сказал Чэнбао Цзян, профессор Школы материаловедения и инженерии Университета Бэйхан и руководитель исследовательской группы.

Спинтроника это новые технологии Он использует вращение электронов для кодирования информации, ускорения обработки данных, увеличения плотности схемы и снижения энергопотребления. Более новая ветвь спинтроники, называемая оптоспинтроникой, использует оптику или свет для измерения или управления спином электрона.

«Эти анизотропные оптические свойства можно использовать для разработки новых функциональных устройств, включая фотодетекторы, генераторы линейно поляризованного света, датчики деформации и устройства с искусственными решетками», — сказал соавтор Шэнсюэ Ян из Университета Бэйхан.

ЛОС, которые образуют кристаллическую структуру атомов ванадия, кислорода и хлорида, являются лишь одним из многих материалов, которые могут быть механически разделены на ультратонкие слои и обладают физическими свойствами, зависящими от ориентации и ориентации. Графен, один слой углерода в сотовой структуре, f черный фосформатериал, структурно похожий на графен, но вместо этого состоящий из атомов фосфора, характеризуется как своей прочностью, так и способностью проводить тепло и электричество, при этом черный фосфор потенциально может заменить более токсичный графен в биомедицинских применениях.

в то время как физические свойства Поскольку двумерные материалы часто теоретизируются с помощью прогнозных расчетов, сверхтонкие материалы должны быть описаны экспериментально, чтобы подтвердить их механические, оптические, магнитные и другие свойства. Экспериментальные результаты часто согласуются с теоретическими расчетами и могут быть использованы для подтверждения как качества, так и состава композиционного материала. Благодаря экспериментальному подтверждению физических свойств ультратонких материалов уникальные свойства могут быть использованы для новых приложений нанотехнологий в будущем, включая квантовые вычисления, измерение силы и накопление энергии.