Міжнародна команда вчених із НІТУ «МІСіС», Академії наук Угорщини, Університету Намюра (Бельгія) та Корейського науково-дослідного інституту вперше детально дослідила, як змінюється структура дисульфіду молібдену (MoS₂) — перспективного двовимірного напівпровідника — під впливом навколишнього середовища.
Результати дослідження, опубліковані в журналі Nature Chemistry, показали, що одношаровий MoS₂ активно окиснюється на повітрі й перетворюється на твердий розчин MoS₂₋ₓOₓ, втрачаючи електронні властивості. Це суттєво обмежує його застосування в мікроелектроніці без спеціального захисту (капсулювання).
Водночас, виявлений продукт окиснення — двовимірні кристали MoS₂₋ₓOₓ — виявився ефективним каталізатором для електрохімічних реакцій. Таким чином, хоча матеріал і втрачає стабільність як напівпровідник, він набуває нових корисних властивостей у галузі каталізу.
«Нам вперше вдалося експериментально підтвердити, що MoS₂ деградує при звичайних умовах, — зазначає керівник дослідження Павло Сорокін. — Але структура залишається частково збереженою, формуючи новий функціональний матеріал».
Протягом понад 1,5 року вчені спостерігали за змінами у структурі MoS₂, використовуючи тунельну мікроскопію. Отримані дані збіглися з теоретичним моделюванням, яке пояснює механізм утворення твердого розчину.
Таким чином, дослідження не лише виявило обмеження для MoS₂ у наноелектроніці, але й відкрило нові перспективи його застосування як каталізатора. Джерело