Российский минерал совершил революцию в мире двумерных материалов

Ученые Томского политехнического университета вместе с зарубежными коллегами впервые обнаружили необычный эффект в ультратонком материале — трисульфиде мышьяка, который добыли из российского минерала.

Этот материал реагирует на свет даже при очень слабом освещении, что делает его идеальным для создания энергоэффективных устройств, таких как фототранзисторы и оптические переключатели.

Исследование проводилось в рамках программы Минобрнауки «Приоритет-2030». Результаты опубликованы в журнале Applied Materials Today.

Двумерные материалы — это тончайшие слои, которые могут быть проводниками, полупроводниками или изоляторами. Их уникальные свойства открывают огромные возможности для электроники, сенсоров и катализа. Например, графен (слой графита толщиной в один атом) уже широко используется. Но многие природные минералы, такие как аурипигмент, из которого получили трисульфид мышьяка, еще не изучены в виде ультратонких слоев.

Ученые выяснили, что под действием света в трисульфиде мышьяка происходит перераспределение зарядов, что увеличивает поверхностный потенциал до 80 мВ. Это уникальное свойство, которое не наблюдается у других полупроводников, таких как дисульфид молибдена.

Чтобы усилить эффект, исследователи добавили серебряные нанопроволоки. Это увеличило эффективность материала на 71%. Такие гибридные материалы могут стать основой для новых технологий в оптоэлектронике и фотокатализе.

В будущем ученые планируют изучить другие минералы, добываемые в России, и создать комбинации разных двумерных материалов для еще более впечатляющих результатов.

Ранее ученые сообщили, что с помощью графена можно будет создать двумерную электронику.

04.02.2025