Энергия будущего — ультратонкие плёнки повышают электропроводность гибкой электроники

Диоксид ванадия хорошо известен в научном сообществе своей способностью переходить из проводящего состояния в изоляционное при температуре, близкой к комнатной. Этот фазовый переход лежит в основе интеллектуальной и адаптируемой электроники, которая может подстраиваться под окружающую среду в режиме реального времени. Но существует предел толщины плёнок диоксида ванадия, поскольку уменьшение размера материала влияет на его способность проводить или изолировать электричество.

«Обычно, когда плёнку помещают на твёрдую подложку, сильные поверхностные силы влияют на атомную структуру плёнки и ухудшают её проводящие свойства», — объясняет Боюань Ю, ведущий автор исследования.

Чтобы преодолеть это ограничение, команда изготовила плёнки на двумерных кристаллах гексагонального нитрида бора (hBN). hBN — это очень стабильный мягкий материал, который не образует прочных связей с оксидами и, таким образом, не деформирует плёнку и не портит её хрупкую структуру.

Проведя точные спектроскопические измерения, команда смогла подтвердить, что температура фазового перехода их слоёв диоксида ванадия практически не изменилась даже при толщине в 12 нм.

«Это открытие значительно расширяет наши возможности по практическому использованию квантовых материалов, — говорит Ю. — Мы получили новый уровень контроля над процессом перехода, а значит, теперь мы можем адаптировать эти материалы для конкретных целей, таких как датчики и гибкая электроника».

Учитывая, что квантовые материалы, такие как диоксид ванадия, играют важнейшую роль в разработке микросенсоров и устройств, это открытие может проложить путь к функциональной и адаптируемой электронике, которую можно будет прикрепить в любом месте. Исследовательская группа в настоящее время работает над такими устройствами, а также изучает способы создания ещё более тонких плёнок и подложек.

Сообщение Энергия будущего — ультратонкие плёнки повышают электропроводность гибкой электроники появились сначала на Время электроники.