Команда исследователей из университетов и институтов по всему миру разработала новый метод получения уникального материала — сульфида олова (SnS), который может помочь в создании более совершенных и компактных электронных устройств. Их результаты опубликованы в журнале [Nano Letters](https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.5c01639).
Новый метод позволяет успешно выращивать SnS в виде листов, настолько тонких, что они состоят всего из одного слоя атомов. Эта безопасная и экономически эффективная стратегия, как ожидается, упростит процесс получения SnS, что может означать скорое появление новых технологий.
«SnS уникален, поскольку он может проводить электричество и реагировать на свет особым образом», — объясняет Макото Кохда (Университет Тохоку). «Наш метод упрощает изучение этих уникальных свойств, которые важны, поскольку они могут привести к созданию более быстрых и эффективных компьютеров».
Спин-долинная электроника — это перспективная область исследований, которая использует как «спин», так и «долину» крошечных электронных частиц внутри компьютера с целью разработки высокотехнологичной электроники с беспрецедентной эффективностью.
Хотя SnS обладает многими желаемыми свойствами, его ахиллесова пята — сложность выборочного формирования SnS из олова (Sn) и серы (S). Например, иногда вместо SnS может получиться SnS₂ — как если бы официант случайно подал клиенту не то блюдо.
Чтобы убедиться, что получаемый материал именно тот, который нужен, исследователи разработали более простой и безопасный процесс, который может надёжно производить целые листы SnS.
Для достижения этого результата исследователи нашли блестящее простое решение: просто нагрев серы и олова определённым образом позволяет вырастить чистые, высококачественные кристаллы SnS на обычных кремниевых пластинах.
Компьютер рассчитал фазовую диаграмму, которая предсказала, что низкие уровни серы должны давать SnS, а высокие уровни — SnS₂. Они проверили это предсказание в лаборатории, приближая или удаляя источник серы от олова.
Затем исследователи использовали операционную сканирующую электронную микроскопию, чтобы наблюдать, как внешние слои «сублимируют» (переходят из твёрдого состояния в газообразное), оставляя после себя монослойную плёнку.
«Наши результаты могут ускорить процесс открытия и понимания учёными новых физических эффектов с использованием монослойного SnS», — говорит Кохда.
Объединение трёх актуальных направлений исследований (сегнетоэлектрики, спинтроника и долинная электроника) открывает двери для создания более совершенной электроники, особенно той, которая использует свет и крошечные спины для более быстрой и умной работы.
Предоставлено [Тохокуским университетом](https://phys.org/partners/tohoku-university/).