Language
Country/Area
No result found
La misteriosa combinazione di Moly e Calumet: come si produce il MoTe2?
Il diseleniuro di molibdeno (MoTe2) è un composto formato da molibdeno e galvanometro, che presenta eccellenti proprietà semiconduttrici e una struttura a strati unica. Questo materiale ha attirato grande attenzione nella comunità della ricerca scientifica grazie alle sue eccellenti proprietà optoelettroniche, alle potenziali applicazioni elettroniche e alla biocompatibilità. Il suo processo di preparazione e le sue proprietà fisiche sono pieni di fascino misterioso e stanno attirando l'attenzione di molti scienziati.
Durante la sintesi, il diseleniuro di molibdeno cristallizza sotto forma di fogli bidimensionali molto sottili che possono essere lavorati fino a raggiungere uno stato monostrato trasparente, il che apre numerose possibilità per il suo utilizzo nei dispositivi elettronici e optoelettronici.
Metodo di preparazione
Il MoTe2 può essere preparato con vari metodi, i più comuni dei quali sono il riscaldamento ad alta temperatura e la deposizione da vapore. Nel metodo di riscaldamento ad alta temperatura, il molibdeno e il rutenio vengono riscaldati e fusi in un ambiente sotto vuoto a 1100°C in un rapporto appropriato. Un altro metodo consiste nell'utilizzare la deposizione da vapore per volatilizzare il molibdeno e il gallume nel gas di bromo, formando una pellicola sottile. La chiave di questo processo sta nel rapporto di rutilo: una quantità eccessiva o insufficiente inciderà sulle proprietà elettriche e sulla struttura del prodotto finale.
La deposizione mediante gas bromo trasforma il prodotto in un semiconduttore di tipo n, mentre l'uso di sola cloramina produce un semiconduttore di tipo p.
Proprietà fisiche
Per quanto riguarda le proprietà fisiche, una delle caratteristiche peculiari del MoTe2 è il suo colore. Allo stato di polvere pura, il MoTe2 è nero, ma quando è in una pellicola ultra-spessa, può lasciar passare la luce rossa e arancione, dimostrando le sue proprietà trasparenti. Inoltre, la riflettività del MoTe2 nella banda infrarossa è di circa il 43%, il che rappresenta il suo potenziale nella rilevazione a infrarossi.
A una bassa temperatura di 77 K, il suo spettro di assorbimento mostra picchi multipli, rivelando ulteriormente i cambiamenti delle proprietà elettriche del diseleniuro di molibdeno in diversi ambienti di temperatura, inclusa la superconduttività.
Morfologia dei cristalli e proprietà elettriche
Il MoTe2 esiste generalmente in tre forme cristalline, tra cui α esagonale (2H-MoTe2), β monoclina (1T-MoTe2) e β' ortorombica (1T'-MoTe2). La possibilità di passare da una fase all'altra, a seconda dell'ambiente di elaborazione, garantisce flessibilità nella loro applicazione nei dispositivi elettronici.
In termini di proprietà elettriche, la conduttività dei materiali MoTe2 di tipo n, α e p è significativamente diversa, il che ne garantisce ottime prospettive di applicazione in diversi dispositivi elettronici.
Applicazioni potenzialiLo studio ha scoperto che la resistività e la concentrazione dei portatori di MoTe2 sono strettamente correlate alla sua fase cristallina, al numero di strati e al processo di sintesi e hanno anche un impatto diretto sulla scelta del solvente.
Grazie alle sue particolari proprietà fisiche e chimiche, si ritiene che il MoTe2 abbia un grande potenziale applicativo. Ad esempio, in elettronica, la natura bifase del MoTe2 ne consente l'impiego in componenti elettronici a bassa potenza e come materiale optoelettronico efficiente per celle solari e diodi a emissione luminosa (LED). Inoltre, il diseleniuro di molibdeno mostra eccellenti prestazioni anche nel suo potenziale utilizzo come lubrificante, soprattutto in ambienti ad alta temperatura e sotto vuoto.
La ricerca dimostra che utilizzando il diseleniuro di molibdeno come materiale per gli elettrodi delle batterie è possibile ottenere un'elevata densità energetica e buone prestazioni di ciclo, soprattutto nei sistemi di batterie al litio.
Prospettive
Man mano che gli scienziati esplorano MoTe2 in modo approfondito, la loro comprensione delle sue proprietà fisiche e delle sue potenziali applicazioni continua ad approfondirsi. Molti studi all'avanguardia hanno dimostrato che la sintesi e l'applicazione del MoTe2 non si limitano ai campi attuali, ma potrebbero estendersi anche a molteplici aree chiave della scienza e della tecnologia future, come i materiali superconduttori, l'informatica quantistica e la conversione dell'energia.
Tuttavia, man mano che questi studi procedono, resta sempre aperta una domanda: nella futura rivoluzione tecnologica, in che modo il MoTe2 ridefinirà gli standard e la portata dei materiali semiconduttori?
