2次元原子材料中に劇的な構造相転移を発見!

アーカンソー大学の物理学者率いる国際チームが、次世代光電子機器用候補として研究中の2次元材グループに起こる、材料特性の劇的な変化を発見しました。Physical Review Letters誌に載った発見は、IV族モノカルコゲナイド単層・二層として知られる新種の相変化2次元材の豊かな物性を明かしています。

ホットな2次元材料遷移金属ジカルコゲナイド(TMD:Transition Metal Dichalcogenide)なら何度も聞いたことがありますが、モノカルコゲナイドは今回初めて耳にします。

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2次元構造転移

Physicists find structural phase transitions in 2-D atomic materials

“We are the first team to even realize the possibility of such two-dimensional structural transitions in 2-D atomic materials, and the first team to ever study the effect of such transitions on material properties,”

「我々は、2次元原子材料における、こういった2次元構造転移の可能性に気付き、材料特性に関する、当該の転移効果を研究しさえしている、世界で初めてのチームです。」

The transition is the change from a rectangle to a square unit cell occurring near room temperature. As a result of the transition, optical properties, charge transport, and intrinsic dipole moments in the case of monolayers are shown to change in an abrupt manner.

「その転移は、ほぼ室温で起こる、長方形から正方形ユニットセル(単位セル)への変化です。この転移の結果として、単層について言った場合、光学的性質、電荷輸送、固有双極子モーメントは、かなり突発的なマナーでの変化を見せています。」

“These changes in properties make these materials an exciting platform for novel optoelectronic applications, and they also uncover fundamental physics of structural phase transitions in reduced dimensions,” Barraza-Lopez said. “No such detailed analysis had been provided before this work.”

「”物性におけるこのような変化は、こういった物質を、今までにない光電子応用のためのエキサイティングなプラットフォームにしていて、また、それらは、縮小した面積における構造相転移の基礎物理も同時に明らかにしてくれています。”とバラッザ・ロペス氏は語った。”こんなに詳細な分析は、この研究以前には存在しませんでした。”」

こういった新しいタイプのカルコゲナイド系の相変化材料は、次世代超高速相変化メモリの開発に用いられていて、近い将来、今のメモリの何千倍も高速なメモリができると、一部の間では言われていて、パソコンの未来を変える将来超有望な新素材みたいです。

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