Name: Wytwarzanie heterostruktur van der Waalsa z precyzyjnym wyrównaniem obrotowym (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-07-05T13:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 25 s
Description: Poznaj technikę tworzenia heterostruktur van der Waalsa z precyzyjnym wyrównaniem obrotowym dwuwymiarowych materiałów. Ta metoda umożliwia odkrywanie nowych zjawisk fizycznych i rozwój zaawansowanych urządzeń technologicznych.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Autorzy dziękują za finansowanie z grantu University of Ottawa i NSERC Discovery RGPIN-2016-06717 oraz NSERC SPG QC2DM.

1. Oprzyrządowanie do procedury transferu
<ol>
	<li>Aby zobrazować proces transferu, wykorzystaj mikroskop optyczny, który może działać w jasnym oświetleniu. Ponieważ typowe rozmiary kryształów 2D wynoszą 1–500μm2, należy wyposażyć mikroskop w obiektywy o dużej odległości roboczej 5x, 50x i 100x. Mikroskop musi być również wyposażony w kamerę, która łączy się z komputerem (<silna klasa="xfig">Rysunek 1a).</li>
	<li>Użyj oddzielnych manipulatorów, aby indywidualnie kontrolować położenie dwóch kryształów, które mają zostać ułożone w stos. Zastosuj manipulatory, które są programowalne i sterowane przez komputer, aby zminimalizować wibracje podczas procedury przenoszenia. 
	UWAGA: Manipulatory odpowiedzialne za ruch górnego uchwytu podłoża (<silna klasa="xfig">Rysunek 1b-c) muszą poruszać się tylko w kierunku X, Y i Z. Co ważne, manipulatory odpowiedzialne za sterowanie dolnym uchwytem podłoża (Rysunek 1e-f) są również w stanie obracać się o dowolny kąt Θ (ruch translacyjny i obrotowy).</li>
	<li>Aby przymocować próbki do manipulatorów najwyższego stopnia, należy wyprodukować niestandardowe uchwyty na próbki, które mogą podtrzymywać szklane szkiełko; górny kryształ zostanie umieszczony na szklanym szkiełku (<silna klasa = "xfig" >Rysunek 1d).</li>
	<li>W przypadku dolnych manipulatorów umieść płaski element grzejny w obrabianym maszynowo uchwycie szklano-ceramicznym (<silna klasa = "xfig" > Rysunek 1g) i przymocuj go do obracającego się stolika. Podłącz element grzejny do zasilania i regulatora temperatury.</li>
	<li>Zaprogramuj sterowniki za pomocą oprogramowania do oprzyrządowania (np. LabVIEW), aby kontrolować względne położenie manipulatorów (<silna klasa="xfig">Rysunek 2).
	<ol>
		<li>Aby wykonać niezbędne ruchy, zaprogramuj oprogramowanie z następującymi możliwościami: indywidualne lub jednoczesne przesuwanie manipulatorów; odczytywanie, zapisywanie i odzyskiwanie pozycji każdego manipulatora; łatwa regulacja prędkości manipulatorów i automatyczne ustawianie ostrości dolnego stopnia. Wbudowane funkcje bezpieczeństwa zapobiegające ewentualnym kolizjom między próbką a soczewką.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
2. Mechaniczne złuszczanie kryształu 2D.
<ol>
	<li>Przygotuj podłoże do zabiegu mechanicznego złuszczania.
	<ol>
		<li>Zanurz kwadraty krzemu/tlenku krzemu (Si/SiO2) o wymiarach 1 cm x 1 cm w zlewce wypełnionej acetonem i umieść zlewkę w myjce ultradźwiękowej na 10 minut.</li>
		<li>Pojedynczo wyjmij wafle z zlewki za pomocą pęsety i opłucz je izopropanolem (IPA), a następnie wysusz pistoletem do azotu (N2). 
		UWAGA: Podczas pracy z acetonem i IPA zaleca się robienie tego pod wyciągiem wyciągowym, nosząc odpowiednie środki ochrony indywidualnej.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Mechanicznie złuszcz kryształ na podłoże.
	<ol>
		<li>Za pomocą pęsety ostrożnie usuń część kryształu i umieść go na kawałku taśmy klejącej klasy półprzewodnikowej.</li>
		<li>Weź drugi kawałek taśmy klejącej i mocno dociśnij go do początkowej taśmy za pomocą kryształu, a następnie oderwij dwa kawałki taśmy. Po kilkukrotnym powtórzeniu na taśmie znajdzie się wiele cieńszych kawałków kryształu.</li>
		<li>Dociśnij taśmę klejącą z cienkimi kryształkami 2D do świeżo oczyszczonego podłoża tak, aby kryształ miał bezpośredni kontakt z podłożem i oderwij taśmę, aby pozostawić złuszczone płatki na podłożu.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Aby usunąć resztki kleju, otrzymane próbki (podłoża z kryształami 2D złuszczonymi na ich powierzchni) należy umieścić w zlewce wypełnionej acetonem na 10 minut. Próbki należy usunąć za pomocą pęsety, spłukać IPA i osuszyć pistoletemN2.</li>
	<li>Użyj mikroskopu optycznego, aby zbadać złuszczone płatki. Oszacuj ich grubość, oceniając kontrast optyczny płatka z substratem22. Zobrazuj płatki za pomocą mikroskopii sił atomowych (AFM) w trybie gwintowania (patrz Tabela materiałów), aby lepiej określić morfologię powierzchni i zmierzyć grubość płatków.</li>
</ol>
3. Metoda PMMA-PVA do wytwarzania heterostruktur van der Waalsa (przygotowanie górnego podłoża).
<ol>
	<li>Przygotuj górne podłoże do procedury transferu, złuszczając kryształ na folii z poli(metakrylanu metylu) (PMMA) przymocowanej do szkiełka podstawowego (<klasa silna = "xfig" >Rysunek 3a-d).
	<ol>
		<li>Postępuj zgodnie z procedurą opisaną w kroku 2.1, aby uzyskać czyste podłoże. Wirować warstwę alkoholu poliwinylowego (PVA) na podłożu z prędkością 3,000 obr./min przez 1 minutę, postępując zgodnie z protokołem opisanym w instrukcji obsługi przyrządu. 
		UWAGA: Podczas korzystania z powlekarki wirowej zaleca się robienie tego pod wyciągiem kuchennym, nosząc odpowiednie środki ochrony indywidualnej.</li>
		<li>Bezpośrednio umieścić podłoże na gorącej płycie i piec je bez przykrycia na powietrzu w temperaturze 75 °C przez 5 minut.</li>
		<li>Odwiruj warstwę PMMA na podłożu od kroku 3.1.2, postępując zgodnie z procedurą podobną do tej w kroku 3.1.1, ale tym razem ustaw parametry wirowania na prędkość kątową 1500 obr./min przez 1 minutę (<silna klasa="xfig">Rysunek 3a).</li>
		<li>Bezpośrednio umieścić podłoże na gorącej płycie i piec je bez przykrycia na powietrzu w temperaturze 75 °C przez 5 minut.</li>
		<li>Usuń podłoże z płyty grzejnej i umieść kawałki taśmy klejącej wzdłuż jej krawędzi, aby utworzyć ramę taśmy. Następnie mechanicznie złuszcz kryształ 2D na powierzchni PMMA, wykonując krok 2.2 (<silna klasa="xfig">Rysunek 3b).</li>
		<li>Użyj ostrej pęsety, aby oddzielić PMMA od PVA, powoli odklejając ramkę taśmy. Warstwa PMMA i złuszczony kryształ wraz z ramką taśmy oderwą się od podłoża PVA i Si/SiO2 (<klasa silna = "xfig" >Rysunek 3c).</li>
		<li>Odwróć ramę taśmy i umieść ją na obrabianym maszynowo wsporniku tak, aby kryształ był skierowany w dół (<silna klasa="xfig">Rysunek 3d). 
		UWAGA: To wsparcie umożliwia użytkownikowi umieszczenie ramy taśmy pod mikroskopem optycznym w celu sprawdzenia złuszczania na PMMA i zidentyfikowania płatka o pożądanej grubości i geometrii.</li>
		<li>Użyj ostrej pęsety i mikroskopu optycznego, aby umieścić małą podkładkę (promień wewnętrzny 0,5 mm) dokładnie na folii PMMA, tak aby otaczała pożądany płatek (<silna klasa = "xfig">Rysunek 3d).</li>
		<li>Opuść szklany szkiełko i przyklej je do polimeru, dociskając je do odsłoniętej taśmy.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
4. Metoda tłoczenia polidimetylosiloksanu (PDMS) do wytwarzania heterostruktur van der Waalsa (przygotowanie górnego podłoża).
<ol>
	<li>Przygotuj roztwór węglanu polipropylenu (PPC) do powlekania wirowego, mieszając trzy części kryształu PPC z siedemnastoma częściami anizolu. Odbywa się to poprzez pozostawienie roztworu do mieszania w mieszadle przez około 8 godzin lub do momentu, gdy roztwór będzie jednorodny.</li>
	<li>Przygotuj górny substrat do procedury transferu, złuszczając kryształ na folii PPC, a następnie umieszczając go na stemplu PDMS przymocowanym do szkiełka podstawowego (<silna klasa = "xfig" >Rysunek 4a-d).
	<ol>
		<li>Postępuj zgodnie z procedurą opisaną w kroku 2.1., aby uzyskać czyste podłoże. Wiruj warstwę PPC na podłożu z prędkością 3,000 obr./min przez 1 minutę (<silna klasa = "xfig" >Rysunek 4a).</li>
		<li>Bezpośrednio umieścić podłoże na gorącej płycie i piec je bez przykrycia na powietrzu w temperaturze 75 °C przez 5 minut.</li>
		<li>Usuń podłoże z płyty grzejnej i umieść kawałki taśmy klejącej wzdłuż jej krawędzi, aby utworzyć ramę taśmy.</li>
		<li>Mechanicznie złuszcz warstwowy kryształ 2D na podłożu pokrytym PPC, wykonując krok 2.2 i użyj mikroskopu optycznego, aby zidentyfikować płatek o pożądanej grubości i geometrii. (<silna klasa="xfig">Rysunek 4b).</li>
		<li>Za pomocą nożyczek lub ostrza chirurgicznego pokrój kawałek PDMS na kwadrat o wymiarach 2 mm x 2 mm i umieść go w wytrawiaczu plazmowym tlenowym na 2 minuty przy 50 W i 53,3 Pa.</li>
		<li>Pod koniec cyklu naciśnij szklane szkiełko na stemplu PDMS, aby połączyć je ze sobą. Umieść szkiełko podstawowe i stempel PDMS z powrotem w wytrawiaczu plazmy tlenowej, aby przejść ten sam cykl. Zdejmij szklane szkiełko po zakończeniu cyklu.</li>
		<li>Za pomocą pęsety ostrożnie odklej ramkę taśmy i podnieś folię PPC z złuszczonym kryształem (Rysunek 4c) i umieść ją na stemplu PDMS tak, aby żądany płatek znajdował się na stemplu.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
5. Przenoszenie płatków z górnego podłoża na dolne za pomocą metody PMMA-PVA (<silna klasa="xfig">Rysunek 3e-h).
<ol>
	<li>Umieść podłoże na dolnym stopniu zestawu do przenoszenia. Na tym podłożu określ położenie żądanego płatka. Ten płatek będzie "dolnym" kryształem. Umieść również górne podłoże (szklane szkiełko z kroku 3.1.9) w górnym uchwycie podłoża zestawu transferowego (<silna klasa = "xfig" >Rysunek 3e).</li>
	<li>Używając obiektywu o małym powiększeniu (5x), ustaw ostrość na dolnym podłożu i wyśrodkuj żądany płatek. Powoli opuść górne podłoże, aż wejdzie w głębię ostrości obiektywu. Dostosuj pozycję boczną i wyrównanie obrotowe dwóch płatków.</li>
	<li>Zastosuj obiektyw o większym powiększeniu (50x) i kontynuuj obniżanie górnego podłoża, jednocześnie dostosowując wyrównanie płatków. Obniż górne podłoże, aż górny płatek całkowicie zetknie się z dolnym płatkiem. Kontakt jest zauważalny przez nagłą zmianę koloru.</li>
	<li>Podgrzej dolne podłoże do 75 °C, aby uzyskać lepszą przyczepność PMMA do dolnego podłoża. PMMA odczepi się od szkiełka (<silna klasa="xfig">Rysunek 3f).</li>
	<li>Oczyść dolne podłoże zgodnie z krokiem 2.3, aby usunąć folię PMMA (<silna klasa = "xfig" > Rysunek 3g-h).</li>
</ol>
6. Przenoszenie płatków z górnego podłoża na dolne podłoże metodą tłoczenia (Rysunek 4d-f).
<ol>
	<li>Umieść podłoże na dolnym stopniu zestawu do przenoszenia. Na tym podłożu określ położenie żądanego płatka. Ten płatek będzie "dolnym" kryształem. Umieść również górny substrat (szklany szkiełko z PDMS z kroku 4.2.5–4.2.6) w górnym uchwycie podłoża konfiguracji transferu (<silna klasa = "xfig" >Rysunek 4d).</li>
	<li>Podgrzej dolne podłoże do 100 °C, a następnie wykonaj kroki 5.2–5.4, aby wyrównać i zetknąć górny kryształ z dolnym płatkiem (<silna klasa = "xfig" >Rysunek 4e).</li>
	<li>Po nawiązaniu pełnego kontaktu między dwoma płatkami (<silna klasa = "xfig" >Rysunek 4e), powoli podnieś górne podłoże. Powoduje to opadanie górnego płatka ze stempla na dolne podłoże (Rysunek 4f).</li>
</ol>

<ol><li>Novoselov, K. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electric+Field+Effect+in+Atomically+Thin+Carbon+Films%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Electric Field Effect in Atomically Thin Carbon Films.</a> Science. 306 (5696), 666(2004).</li>
<li>Novoselov, K. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Two-dimensional+atomic+crystals%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences+of+the+United+States+of+America%22%5BJournal%5D)">Two-dimensional atomic crystals.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 102 (30), 10451(2005).</li>
<li>Zhang, Y., Tan, Y. -W., Stormer, H. L., Kim, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Experimental+observation+of+the+quantum+Hall+effect+and+Berry%27s+phase+in+graphene%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Experimental observation of the quantum Hall effect and Berry's phase in graphene.</a> Nature. 438, Available from:
 <a target="_blank" href="https://www.nature.com/articles/nature04235#supplementary-information ">https://www.nature.com/articles/nature04235#supplementary-information </a> 201(2005).</li>
<li>Geim, A. K., Van Grigorieva, I. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Van+der+Waals+heterostructures%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Van der Waals heterostructures.</a> Nature. 499, 419(2013).</li>
<li>Song, J. C. W., Gabor, N. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electron+quantum+metamaterials+in+van+der+Waals+heterostructures%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Nanotechnology%22%5BJournal%5D)">Electron quantum metamaterials in van der Waals heterostructures.</a> Nature Nanotechnology. 13 (11), 986-993 (2018).</li>
<li>Jin, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultrafast+dynamics+in+van+der+Waals+heterostructures%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Nanotechnology%22%5BJournal%5D)">Ultrafast dynamics in van der Waals heterostructures.</a> Nature Nanotechnology. 13 (11), 994-1003 (2018).</li>
<li>Rivera, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Interlayer+valley+excitons+in+heterobilayers+of+transition+metal+dichalcogenides%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Nanotechnology%22%5BJournal%5D)">Interlayer valley excitons in heterobilayers of transition metal dichalcogenides.</a> Nature Nanotechnology. 13 (11), 1004-1015 (2018).</li>
<li>Lu, C. -P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Local%2C+global%2C+and+nonlinear+screening+in+twisted+double-layer+graphene%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences+of+the+United+States+of+America%22%5BJournal%5D)">Local, global, and nonlinear screening in twisted double-layer graphene.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. , 201606278(2016).</li>
<li>Luican-Mayer, A., Li, G., Andrei, E. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Atomic+scale+characterization+of+mismatched+graphene+layers%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Electron+Spectroscopy+and+Related+Phenomena%22%5BJournal%5D)">Atomic scale characterization of mismatched graphene layers.</a> Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena. 219, 92-98 (2017).</li>
<li>Frisenda, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Recent+progress+in+the+assembly+of+nanodevices+and+van+der+Waals+heterostructures+by+deterministic+placement+of+2D+materials%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Society+Reviews%22%5BJournal%5D)">Recent progress in the assembly of nanodevices and van der Waals heterostructures by deterministic placement of 2D materials.</a> Chemical Society Reviews. 47 (1), 53-68 (2018).</li>
<li>Ribeiro-Palau, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Twistable+electronics+with+dynamically+rotatable+heterostructures%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Twistable electronics with dynamically rotatable heterostructures.</a> Science. 361 (6403), 690-693 (2018).</li>
<li>Kim, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((van+der+Waals+Heterostructures+with+High+Accuracy+Rotational+Alignment%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Letters%22%5BJournal%5D)">van der Waals Heterostructures with High Accuracy Rotational Alignment.</a> Nano Letters. 16 (3), 1989-1995 (2016).</li>
<li>Cao, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Unconventional+superconductivity+in+magic-angle+graphene+superlattices%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Unconventional superconductivity in magic-angle graphene superlattices.</a> Nature. 556 (7699), 43(2018).</li>
<li>Luican, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Single-layer+behavior+and+its+breakdown+in+twisted+graphene+layers%5BTitle%5D)+AND+%22Physical+review+letters%22%5BJournal%5D)">Single-layer behavior and its breakdown in twisted graphene layers.</a> Physical review letters. 106 (12), 126802(2011).</li>
<li>Li, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Observation+of+Van+Hove+singularities+in+twisted+graphene+layers%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Physics%22%5BJournal%5D)">Observation of Van Hove singularities in twisted graphene layers.</a> Nature Physics. 6 (2), 109(2010).</li>
<li>Castellanos-Gomez, A., van der Zant, H. S. J., Steele, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Folded+MoS2+layers+with+reduced+interlayer+coupling%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Research%22%5BJournal%5D)">Folded MoS2 layers with reduced interlayer coupling.</a> Nano Research. 7 (4), 572-578 (2014).</li>
<li>van der Zande, A. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tailoring+the+Electronic+Structure+in+Bilayer+Molybdenum+Disulfide+via+Interlayer+Twist%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Letters%22%5BJournal%5D)">Tailoring the Electronic Structure in Bilayer Molybdenum Disulfide via Interlayer Twist.</a> Nano Letters. 14 (7), 3869-3875 (2014).</li>
<li>Huang, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Probing+the+Interlayer+Coupling+of+Twisted+Bilayer+MoS2+Using+Photoluminescence+Spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Letters%22%5BJournal%5D)">Probing the Interlayer Coupling of Twisted Bilayer MoS2 Using Photoluminescence Spectroscopy.</a> Nano Letters. 14 (10), 5500-5508 (2014).</li>
<li>Liu, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evolution+of+interlayer+coupling+in+twisted+molybdenum+disulfide+bilayers%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Communications%22%5BJournal%5D)">Evolution of interlayer coupling in twisted molybdenum disulfide bilayers.</a> Nature Communications. 5, Available from:
 <a target="_blank" href="https://www.nature.com/articles/ncomms5966#supplementary-information">https://www.nature.com/articles/ncomms5966#supplementary-information</a> 4966(2014).</li>
<li>Cao, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Correlated+insulator+behaviour+at+half-filling+in+magic-angle+graphene+superlattices%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Correlated insulator behaviour at half-filling in magic-angle graphene superlattices.</a> Nature. 556, 80(2018).</li>
<li>Yankowitz, M., et al. Tuning superconductivity in twisted bilayer graphene. , Available from:
 <a target="_blank" href="https://arxiv.org/abs/1808.07865">https://arxiv.org/abs/1808.07865</a> (2018).</li>
<li>Blake, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Making+graphene+visible%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+Physics+Letters%22%5BJournal%5D)">Making graphene visible.</a> Applied Physics Letters. 91 (6), 063124(2007).</li>
<li>Lin, Y. -C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Single-Layer+ReS2%3A+Two-Dimensional+Semiconductor+with+Tunable+In-Plane+Anisotropy%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Nano%22%5BJournal%5D)">Single-Layer ReS2: Two-Dimensional Semiconductor with Tunable In-Plane Anisotropy.</a> ACS Nano. 9 (11), 11249-11257 (2015).</li>
<li>Chenet, D. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In-Plane+Anisotropy+in+Mono-+and+Few-Layer+ReS2+Probed+by+Raman+Spectroscopy+and+Scanning+Transmission+Electron+Microscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Letters%22%5BJournal%5D)">In-Plane Anisotropy in Mono- and Few-Layer ReS2 Probed by Raman Spectroscopy and Scanning Transmission Electron Microscopy.</a> Nano Letters. 15 (9), 5667-5672 (2015).</li>
<li>Masubuchi, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Autonomous+robotic+searching+and+assembly+of+two-dimensional+crystals+to+build+van+der+Waals+superlattices%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Communications%22%5BJournal%5D)">Autonomous robotic searching and assembly of two-dimensional crystals to build van der Waals superlattices.</a> Nature Communications. 9 (1), 1413(2018).</li>
<li>Ling, X., Wang, H., Huang, S., Xia, F., Dresselhaus, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+renaissance+of+black+phosphorus%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences+of+the+United+States+of+America%22%5BJournal%5D)">The renaissance of black phosphorus.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 112 (15), 4523-4530 (2015).</li>
<li>Huang, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Layer-dependent+ferromagnetism+in+a+van+der+Waals+crystal+down+to+the+monolayer+limit%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Layer-dependent ferromagnetism in a van der Waals crystal down to the monolayer limit.</a> Nature. 546, 270(2017).</li>
<li>Kim, H. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((One+Million+Percent+Tunnel+Magnetoresistance+in+a+Magnetic+van+der+Waals+Heterostructure%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Letters%22%5BJournal%5D)">One Million Percent Tunnel Magnetoresistance in a Magnetic van der Waals Heterostructure.</a> Nano Letters. 18 (8), 4885-4890 (2018).</li>
</ol>

Autorzy nie mają nic do ujawnienia. Autorzy nie mają konkurencyjnych interesów finansowych.

Przedstawiona tutaj domowa konfiguracja transferowa oferuje metodę budowania nowatorskich materiałów warstwowych z kontrolą zarówno boczną, jak i obrotową. W porównaniu z innymi rozwiązaniami opisanymi w literaturze10,25, nasz system nie wymaga skomplikowanej infrastruktury, a mimo to osiąga cel, jakim jest kontrolowane osiowanie kryształów 2D.
Najważniejszym krokiem w procedurze jest wyrównanie i umieszczenie górnego kryształu w konta...

Badania w rozwijającej się dziedzinie materiałów dwuwymiarowych (2D) rozpoczęły się po tym, jak badacze opracowali technikę, która umożliwiła izolację grafenu1,2,3 (atomowo płaski arkusz atomów węgla) z grafitu. Grafen należy do większej klasy warstwowych materiałów 2D, określanych również jako materiały van der Waalsa lub kryształy. Mają silne kowalencyjne wiązanie wewnątrzwarstwowe i słabe sprzężenie międzywarstwowe van der Waalsa. Dlatego technika izolowania grafenu od grafitu może być również stosowana do innych materiałów 2D, w których można zerwać słabe wiązania międzywarstwowe i wyizolować pojedyncze warstwy. Jednym z kluczowych osiągnięć w tej dziedzinie było wykazanie, że tak jak wiązania van der Waalsa utrzymujące sąsiadujące ze sobą warstwy materiałów dwuwymiarowych mogą zostać zerwane, tak samo można je ponownie złożyć2,4. Dlatego kryształy materiałów 2D można tworzyć poprzez kontrolowane układanie ze sobą warstw materiałów 2D o różnych właściwościach. Wzbudziło to duże zainteresowanie, ponieważ materiały wcześniej nieistniejące w przyrodzie mogą być tworzone w celu odkrycia wcześniej niedostępnych zjawisk fizycznych4,5,6,7,8,9 lub opracowywanie doskonałych urządzeń do zastosowań technologicznych. Dlatego precyzyjna kontrola nad układaniem materiałów 2D stała się jednym z głównych celów w dziedzinie badań10,11,12.
W szczególności, kąt skrętu między sąsiednimi warstwami w heterostrukturach van der Waalsa okazał się ważnym parametrem do kontrolowania właściwości materiału13. Na przykład pod pewnymi kątami wprowadzenie względnego skrętu między sąsiednimi warstwami może skutecznie elektronicznie rozłączyć dwie warstwy. Badano to zarówno w graphene14,15, jak i w dichalcogenides metali przejściowych16,17,18,19. Niedawno zaskakująco odkryto, że może również zmieniać stan materii tych materiałów. Odkrycie, że dwuwarstwowy grafen zorientowany pod "magicznym kątem" zachowuje się jak izolator Motta w niskich temperaturach, a nawet nadprzewodnik, gdy gęstość elektronów jest odpowiednio dostrojona, wywołało duże zainteresowanie i uświadomienie sobie znaczenia kontroli kątowej podczas wytwarzania warstwowych heterostruktur van der Waalsa13,20,21.
Motywowani możliwościami naukowymi, jakie otworzył pomysł dostrojenia właściwości nowych materiałów van der Waalsa poprzez dostosowanie względnej orientacji między warstwami, prezentujemy domowy instrument wraz z procedurą tworzenia takich struktur z kontrolą kątową.

<table><tbody><tr><td>Obiektyw 5X</td><td>Nikon Metrology</td><td>MUE12050</td><td>Odległość robocza 23,5 mm i apertura numeryczna 0,15</td></tr><tr><td>Obiektyw 50X</td><td>Nikon Metrology</td><td>MUE21500</td><td>Odległość robocza 19 mm i apertura numeryczna 0,4</td></tr><tr><td>Obiektyw 100X</td><td>Nikon Metrology</td><td>MUE21900</td><td>Odległość robocza 4,5 mm i apertura numeryczna 0,8</td></tr><tr><td>Aceton</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>270725</td><td>Czystość &ge; 99.90%</td></tr><tr><td>Taśma klejąca</td><td>Ultron Systems, Inc.</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Anisole</td><td>MicroChem</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Mikroskop sił atomowych</td><td>Bruker</td><td>Dimension Icon</td><td>Zazwyczaj korzystamy z trybu ScanAsyst</td></tr><tr><td>Manipulator obrotu dolnego stopnia</td><td>Zaber Technologies</td><td>X-RSW60A-PTB2</td><td>360&deg; skok o wielkość kroku 4,091 &mu; rad</td></tr><tr><td>Manipulator stopnia dolnego X Manipulator</td><td>Zaber Technologies</td><td>X-LSM025A-PTB2</td><td>Skok 25 mm z krokiem 47,625 nm</td></tr><tr><td>Manipulator stopnia dolnego Y</td><td>Zaber Technologies</td><td>X-LSM025A-PTB2</td><td>Przesuw 25 mm z krokiem 47,625 nm</td></tr><tr><td>Manipulator stopnia dolnego Z</td><td>Zaber Technologies</td><td>X-VSR40A-KX14A</td><td>Skok 40 mm z krokiem 95,25 nm</td></tr><tr><td>Isopropanol</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>563935</td><td>Czystość 99,999%</td></tr><tr><td>Oprogramowanie LabVIEW</td><td>National Instruments</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Macor</td><td>McMaster-Carr</td><td>8489K238</td><td></td></tr><tr><td>Kamera mikroskopowa</td><td>Zeiss</td><td>426555-0000-000</td><td>5 megapikseli, 47 kl./s na żywo, czas naświetlania 100 &mu; s - 2 s, kamera kolorowa</td></tr><tr><td>Dwusiarczek molibdenu (MoS2)</td><td>HQ Graphene</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Optical płytka</td><td>stykowa Thorlabs, Inc.</td><td>MB4545/M</td><td></td></tr><tr><td>Mikroskop optyczny</td><td>Nikon Metrology</td><td>LV150N</td><td></td></tr><tr><td>Wytrawiacz plazmowy tlenowy</td><td>Plasma Etch, Inc.</td><td>PE-50</td><td></td></tr><tr><td>PDMS stempel</td><td>Gel-Pak</td><td>PF-20-X4</td><td></td></tr><tr><td>PMMA 950 A6</td><td>MichroChem Corp.</td><td>M230006 0500L1GL</td><td></td></tr><tr><td>Węglan polipropylenu</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>389021-100g</td><td></td></tr><tr><td>PVA Partall #10</td><td>Kompozyty Kanada</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Dwusiarczek renu (ReS2)</td><td>HQ Grafen</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Si/SiO2</td><td>podłoże Nova Electronics Materials</td><td>HS39626-OX</td><td></td></tr><tr><td>Powlekarka wirowa</td><td>Laurell Technologies</td><td>WS-650-23</td><td></td></tr><tr><td>Regulator temperatury</td><td>Auber Instruments</td><td>SYL-23X2-24</td><td>Kontroluje temperaturę dolnego stopnia za pomocą termopary typu J</td></tr><tr><td>Jednostka sterująca Top stage</td><td>Mechonics</td><td>CF.030.0003</td><td></td></tr><tr><td>Manipulator Top stage X</td><td>Mechonics</td><td>MS.030.1800</td><td>Skok 18 mm z krokiem 11 nm</td></tr><tr><td>Manipulator</td> <td>Y najwyższego stopniaMechonics</td><td>MS.030.1800</td><td>Przesuw 18 mm z krokiem 11 nm</td></tr><tr><td>Manipulator Top stage Z</td><td>Mechonics</td><td>MS.030.3000</td><td>30 mm skok o długości kroku 11 nm</td></tr><tr><td>Kąpiel ultradźwiękowa</td><td>Elma Schmidbauer GmbH</td><td>Elmasonic P 30 H</td><td></td></tr></tbody></table>

wytwarzanie heterostruktur van der waalsa z precyzyjnym wyrównaniem obrotowym

Fabricating van der Waals Heterostructures with Precise Rotational Alignment

W tej pracy opisujemy technikę tworzenia nowych kryształów (heterostruktur van der Waalsa) poprzez układanie w stos odrębnych, ultracienkich, warstwowych materiałów 2D. Demonstrujemy nie tylko kontrolę boczną, ale co ważne, także kontrolę nad wyrównaniem kątowym sąsiednich warstw. Rdzeń tej techniki jest reprezentowany przez domową konfigurację transferu, która pozwala użytkownikowi kontrolować położenie poszczególnych kryształów biorących udział w transferze. Osiąga się to z precyzją submikrometryczną (translacyjną) i substopniową (kątową). Przed ułożeniem ich razem, izolowane kryształy są indywidualnie manipulowane przez specjalnie zaprojektowane ruchome stopnie, które są kontrolowane przez zaprogramowany interfejs oprogramowania. Co więcej, ponieważ cała konfiguracja transferu jest sterowana komputerowo, użytkownik może zdalnie tworzyć precyzyjne heterostruktury bez bezpośredniego kontaktu z konfiguracją transferu, określając tę technikę jako "bez użycia rąk". Oprócz przedstawienia konfiguracji transferu, opisujemy również dwie techniki przygotowania kryształów, które są następnie układane w stosy.

Aby zilustrować wyniki i skuteczność naszej procedury, przedstawiamy sekwencję stosów cienkich kryształów dwusiarczku renu (ReS2) o kontrolowanym kącie. Aby podkreślić, że opisana metoda może być zastosowana również do warstw o grubości atomowej, prezentujemy także przykład konstrukcji dwóch względnie skręconych monowarstw dwusiarczku molibdenu (MoS2).
Aby zademonstrować możliwości ustawiania kątowego zesta...

W tej pracy opisujemy technikę, która jest używana do tworzenia nowych kryształów (heterostruktur van der Waalsa) poprzez układanie ultracienkich warstw materiałów 2D z precyzyjną kontrolą pozycji i względnej orientacji.

Wytwarzanie heterostruktur van der Waalsa z precyzyjnym wyrównaniem obrotowym

In this work we describe a technique for creating new crystals (van der Waals heterostructures) by stacking distinct ultrathin layered 2D materials. We ...

Protokół ten pozwala na tworzenie materiałów wcześniej nieistniejących w przyrodzie, w celu odkrycia wcześniej niedostępnych zjawisk fizycznych lub opracowania lepszych urządzeń do zastosowań technologicznych. Główną zaletą tej techniki jest to, że sprzęt może być obsługiwany zdalnie i w kontroli środowiska, co może zmniejszyć ryzyko błędu ręcznego, a także poprawić czystość próbki. Ponadto system jest wyposażony w stolik obrotowy, co pozwala użytkownikowi na osiągnięcie kątowego wyrównania poniżej stopnia między dwoma płatkami.Ponieważ pracujemy z cienkimi kryształami i małymi powierzchniami, identyfikacja płatków o odpowiedniej wielkości może być trudna dla niewprawnego oka. Dodatkowo, mały rozmiar kryształu może łatwo doprowadzić do niewspółosiowości podczas procedury transferu. Dlatego zaleca się skrupulatne wykonanie tych kroków.Wiele kroków w protokole ma określone szczegóły, które są trudne do wyjaśnienia, ale są one znacznie prostsze do wykonania, gdy są przedstawione wizualnie. Aby zobrazować proces transferu, wykorzystaj mikroskop optyczny, który może działać w jasnym oświetleniu. Wyposaż mikroskop w obiektywy o dużym zasięgu 5x, 50x i 100x.Mikroskop musi być również wyposażony w kamerę, która łączy się z komputerem. Wyposaż się w dwa oddzielne manipulatory, pokazane tutaj, aby indywidualnie kontrolować położenie kryształów. Wyprodukuj niestandardowe uchwyty na próbki, które mogą podtrzymywać szklane szkiełko.Ten uchwyt na próbkę zostanie użyty do umieszczenia górnego kryształu. W przypadku dolnych manipulatorów umieść płaski element grzejny w obrabianym maszynowo uchwycie szklano-ceramicznym i przymocuj go do obracającego się stolika. Następnie podłącz element grzejny do zasilania i regulatora temperatury.Zanurz kwadrat o wymiarach jeden na jeden centymetr z płytki krzemowo-tlenkowej w zlewce wypełnionej acetonem, a następnie umieść zlewkę w myjce ultradźwiękowej. Po 10 minutach za pomocą pęsety wyjmij wafel ze zlewki i opłucz go izopropanolem, a następnie wysusz wafel za pomocą pistoletu do azotu. Następnie ostrożnie usuń część kryształu i umieść go na kawałku taśmy klejącej klasy półprzewodnikowej.Weź drugi kawałek taśmy klejącej i mocno dociśnij go do początkowej taśmy przytrzymującej kryształ. Oderwij dwa kawałki taśmy, powtarzając kilka razy, aby uzyskać wiele cienkich kawałków kryształu. Dociśnij taśmę klejącą z cienkimi kryształkami 2D do świeżo oczyszczonego podłoża, tak aby kryształ miał bezpośredni kontakt z podłożem i odklej taśmę, aby pozostawić złuszczone płatki na podłożu.Aby usunąć resztki kleju, należy umieścić otrzymaną próbkę w zlewce wypełnionej acetonem. Po 10 minutach wyjąć próbkę, spłukać izopropanolem i osuszyć pistoletem do azotu. Zbadaj złuszczone płatki za pomocą mikroskopu optycznego, aby oszacować ich grubość, oceniając kontrast optyczny płatków z podłożem.Następnie użyj AFM w trybie gwintowania, aby lepiej określić ilościowo morfologię powierzchni i zmierzyć grubość płatków. Przygotuj górne podłoże do procedury transferu, złuszczając kryształ na szkiełku podstawowym z dołączoną folią z polimetakrylanu metylu. Po uzyskaniu czystego podłoża, jak pokazano wcześniej, umieść podłoże na powlekarce wirowej i przykryj je alkoholem poliwinylowym.Obracaj podłoże z prędkością 3 000 obr./min przez jedną minutę, aby uzyskać warstwę o grubości około 450 nanometrów. Następnie umieść podłoże bezpośrednio na gorącym talerzu i piecz je bez przykrycia w temperaturze 75 stopni Celsjusza przez pięć minut. Po ostygnięciu umieść podłoże z powrotem na powlekarce wirowej i przykryj je polimetakrylanem metylu.Wiruj warstwę PMMA o grubości 820 nanometrów na podłożu z prędkością 1 500 obr./min przez jedną minutę. Po odwirowaniu umieść podłoże z powrotem na płycie grzejnej i piecz je bez przykrycia w temperaturze 75 stopni Celsjusza. Po pięciu minutach usuń podłoże z płyty grzejnej i umieść kawałki taśmy klejącej wzdłuż jej krawędzi, aby utworzyć ramę taśmy.Następnie mechanicznie złuszcz kryształ 2D na powierzchnię PMMA, jak pokazano w poprzednim rozdziale. Użyj ostrej pęsety, aby oddzielić PMMA od PVA, powoli odklejając ramkę taśmy. Warstwa PMMA i złuszczony kryształ wraz z ramką taśmy oderwą się od PVA w podłożu krzemowo-krzemowo-waflowym.Następnie odwróć ramkę taśmy i umieść ją na obrabianym maszynowo wsporniku tak, aby kryształ był skierowany w dół. Umieść próbkę pod mikroskopem optycznym i za pomocą ostrej pęsety umieść małą podkładkę precyzyjnie na folii PMMA, tak aby otaczała pożądany płatek. Następnie opuść szkiełko szklane i przyklej je do polimeru, dociskając je do odsłoniętej taśmy.Umieść przygotowane podłoże na dolnym etapie zestawu do przenoszenia. Na tym podłożu określ położenie żądanego płatka. Ten płatek stanie się dolnym kryształem.Następnie umieść górny substrat w górnym uchwycie podłoża zestawu do przenoszenia. Używając obiektywu o małym powiększeniu, ustaw ostrość na dolnym podłożu i wyśrodkuj żądany płatek. Powoli opuść górne podłoże, aż będzie widoczne dla obiektywu.Następnie dostosuj jego położenie boczne i wyrównanie obrotowe dwóch płatków. Gdy płatki są bliskie wyrównania zgodnie z oczekiwaniami, przełącz się na obiektyw 50x i kontynuuj obniżanie górnego podłoża, jednocześnie dostosowując wyrównanie płatków. Następnie, po wyrównaniu, opuść górne podłoże, aż górny płatek całkowicie zetknie się z dolnym płatkiem.Kontakt jest zauważalny z powodu nagłej zmiany koloru. Po nawiązaniu kontaktu podgrzej dolne podłoże do 75 stopni Celsjusza, aby uzyskać lepszą przyczepność PMMA do dolnego podłoża. PMMA odczepi się od szkiełka podstawowego.Następnie oczyść dolne podłoże, aby usunąć folię PMMA. Aby skorzystać z metody tłoczenia transferu płatków, najpierw umieść podłoże na dolnym etapie konfiguracji transferu. Na tym podłożu zidentyfikuj pozycję pożądanego płatka, który będzie dolnym kryształem.Następnie umieść górne podłoże w uchwycie zestawu transferowego i podgrzej dolne podłoże do 100 stopni Celsjusza. Następnie wyrównaj i doprowadź górny kryształ do kontaktu z dolnym płatkiem. Po całkowitym zetknięciu się dwóch płatków powoli podnieś górne podłoże.Powoduje to opadanie górnego płatka ze stempla na dolne podłoże. Kryształy dwusiarczku renu są idealne do wykazywania wyrównania kątowego, ponieważ mechanicznie złuszcza się w postaci wydłużonych prętów o dobrze zdefiniowanych krawędziach. W tym przypadku górny płatek został umieszczony pod kątem 75 stopni do dolnego kryształu przy użyciu metody tłoczenia PDMS pokazanej na tym filmie.Mikroskopia sił atomowych została wykorzystana do precyzyjnego zmierzenia kąta skrętu między górnymi i dolnymi płatkami. Korzystając z procedury PMMA PVA, z powodzeniem wykorzystano układ transferowy do stworzenia struktury składającej się z dwóch jednowarstwowych płatków dwusiarczku molibdenu. Poszczególne monowarstwy są tutaj pokazane jako złuszczone na PMMA i dwutlenek krzemu krzemowego.Zademonstrowana procedura pozwala uzyskać pokazaną tutaj strukturę pod mikroskopem optycznym. Więcej szczegółów, takich jak grubość i względne położenie ułożonej w stos warstwy pojedynczej, można potwierdzić za pomocą AFM. Najważniejszą częścią tej procedury jest boczne i obrotowe wyrównanie płatków.Istnieją inne metody transferu, które opierają się na podobnym protokole, a do wytwarzania określonych struktur można używać różnych polimerów i dwuwymiarowych kryształów. Oczywiście można zastosować dodatkowe metody czyszczenia, aby zapewnić nieskazitelne powierzchnie kryształów i interfejsy. W przypadku stosowania chemikaliów, takich jak PMMA, aceton i inne, należy nosić odpowiednie środki ochrony osobistej i wykonywać czynności w dobrze wentylowanym środowisku, takim jak wyciąg.

fabricating-van-der-waals-heterostructures-with-precise-rotational

Research

JoVE Journal

Engineering

Inżynieria

Opisano wytwarzanie elektrycznie adresowalnych, o wysokim współczynniku proporcji (&gt; 1000:1) metalowych nanodrutów oddzielonych przerwami pojedynczych nanometrów przy użyciu albo warstw protektorowych aluminium i srebra, albo samoorganizujących się monowarstw jako szablonów. Te struktury nanoszczelinowe są wytwarzane bez pomieszczenia czystego lub jakichkolwiek procesów litograficznych wykorzystujących wiązkę foto- lub elektronów za pomocą litografii krawędziowej znanej jako nanoskiving.

Wytwarzanie nanoluk za pomocą Nanoskiving

Opisano metodę trwałego łączenia dwóch płytek krzemowych w celu uzyskania jednolitej obudowy. Obejmuje to przygotowanie płytek, czyszczenie, klejenie RT i procesy wyżarzania. Powstałe połączone płytki (komórki) mają jednorodność obudowy ~1%1,2. Uzyskana geometria pozwala na pomiary zamkniętych cieczy i gazów.

Wytwarzanie jednolitych wnęk w nanoskali za pomocą bezpośredniego łączenia płytek krzemowych

Przedstawiamy protokół łączący metrologię atomową Skaningowego Mikroskopu Tunelowego do modelowania powierzchni z selektywnym osadzaniem warstw atomowych i reaktywnym trawieniem jonowym. Korzystając z solidnego procesu obejmującego liczne ekspozycje atmosferyczne i transport, wytwarzane są nanostruktury 3D z metrologią atomową.

Wytwarzanie nanostruktur identyfikowalnych atomowo

W tym artykule prezentujemy protokół bezpośredniego wyhodowania epitaksjalnego, ale elastycznego elementu pamięci tytanianu cyrkonu ołowiowego na mice muskowitowej.

Metoda wytwarzania i pomiaru elastycznego elementu ferroelektrycznego opartego na heteroepitaksji van der Waalsa

Obliczenia wykonane przez wiedeński pakiet symulacyjny Ab initio mogą być wykorzystane do identyfikacji wewnętrznych właściwości elektronicznych materiałów w nanoskali i przewidywania potencjalnych fotokatalizatorów rozszczepiających wodę.

Wyrównanie pasma sondy typu II w jednowymiarowych heterostrukturach van der Waalsa przy użyciu obliczeń opartych na pierwszych zasadach

Prezentowany tutaj jest protokół do analizy zmian nanostrukturalnych podczas polaryzacji in situ z transmisyjną mikroskopią elektronową (TEM) dla ułożonej struktury metal-izolator-metal. Ma on znaczące zastosowania w rezystancyjnych poprzeczkach przełączających dla nowej generacji programowalnych obwodów logicznych i sprzętu neuronaśladującego, aby ujawnić ich podstawowe mechanizmy działania i praktyczne zastosowanie.

Transmisyjna mikroskopia elektronowa in situ z polaryzacją i wytwarzaniem asymetrycznych poprzeczek w oparciu o mieszane fazy a-VO x

Ten artykuł przedstawia zoptymalizowany, oparty na doświadczeniu protokół wytwarzania wysokiej jakości urządzeń z supersieci mory na bazie grafenu z precyzyjnymi kątami skrętu, wykorzystując zmodyfikowaną technikę suchego transferu opartą na wysoce przestrajalnym, niestandardowym zestawie transferu.

Zoptymalizowana procedura produkcji wysokiej jakości urządzeń z efektu mory superkratowej na bazie grafenu

W pracy przedstawiono metodologię wytwarzania bez pozostałości do wytwarzania pojedynczych płatków materiałów dwuwymiarowych i łączenia ich w złożone heterostruktury przy użyciu wyłącznie oddziaływań van der Waalsa. Technika ta eliminuje potrzebę stosowania substancji zewnętrznych i specyficznych warunków eksperymentalnych, umożliwiając złożone składanie heterostruktur poprzez procesy układania od dołu do góry, od góry do dołu i modułowe.

Wytwarzanie heterostruktur van der Waalsa w materiałach dwuwymiarowych bez pozostałości

Metamateriały w częstotliwościach terahercowych oferują unikalne możliwości, jednak ich wytwarzanie w skali masowej jest trudne. Adaptujemy procedurę wytwarzania mikrostrukturalnych polimerowych światłowodów, aby tanio produkować metamateriały potencjalnie na skalę przemysłową. Wytwarzamy włókna z polimetakrylanu metylu zawierające druty indu o średnicy ~10 μm oddalone od siebie o ~100 μm, które wykazują terahercową odpowiedź plazmonową.

Wytwarzanie metamateriałów przy użyciu metody wyciągania włókien

Pokazujemy, jak określić rozkład wielkości nanokryształów półprzewodnikowych w sposób ilościowy za pomocą spektroskopii Ramanowskiej, wykorzystując analitycznie zdefiniowany model uwięzienia wielocząsteczkowych fononów. Uzyskane wyniki są doskonale zgodne z innymi technikami analizy wielkości, takimi jak transmisyjna mikroskopia elektronowa i spektroskopia fotoluminescencyjna.

Charakterystyka rozkładu wielkości nanokryształów za pomocą spektroskopii Ramana z wielocząsteczkowym modelem uwięzienia fononów

Poznaj technikę tworzenia heterostruktur van der Waalsa z precyzyjnym wyrównaniem obrotowym dwuwymiarowych materiałów. Ta metoda umożliwia odkrywanie nowych zjawisk fizycznych i rozwój zaawansowanych urządzeń technologicznych.

Wytwarzanie heterostruktur van der Waalsa z precyzyjnym wyrównaniem obrotowym

Przeglądaj więcej filmów