二二维材料对于开发新型超紧凑电子设备至关重要，但生产无缺陷的二维材料是一项挑战。然而，宾夕法尼亚州立大学的一组研究人员表示，在这些2D材料中发现新型缺陷可能会让我们深入了解如何创造没有这种缺陷的材料。



宾夕法尼亚州立大学材料科学与工程助理研究教授Danielle Reifsnyder Hickey说：“二维材料是电子产品新材料，由于它们非常薄，因此可以将设备缩小到非常小的尺寸。这对于使电子设备更强大以便它们可以处理更多数据至关重要。但是，在足够大的区域上生长完美的2D材料以制造大量高质量设备是一个巨大的挑战。”


Reifsnyder Hickey和宾夕法尼亚州立大学的研究人员团队发现了新型缺陷，这些缺陷为创建无缺陷2D材料的方法提供了线索。这项研究最近发表在Nano Letters上。


该团队研究了二硫化钨单层薄膜中的缺陷。二硫化钨属于过渡金属二硫属化物的二维晶体，它们是三原子厚的晶体，具有使其成为未来电子产品发展的理想选择。


该团队发现的缺陷被称为平移晶界，它发生在具有相同取向但平移偏移的两个微晶之间的界面处。通常，晶界将具有不同取向的晶粒连接起来，并会影响材料的导热性和导电性等特性，从而降低它们在电子产品中的价值。为了研究不寻常的平移晶界，该团队结合使用了扫描透射电子显微镜成像和ReaxFF反作用力场模拟。ReaxFF是由宾夕法尼亚州立大学机械工程杰出教授Adri van Duin开发的，他也参与了这项研究。


研究发现，所识别的平移晶界作为单层薄膜中细微但普遍存在的缺陷存在。


根据Reifsnyder Hickey的说法，能够生产出基于二硫化钨单层薄膜的改进型电子产品，缺陷最少，这对于日益视觉化的社会来说是个好消息。