Les imperfections rendent les gens intéressants; il en va de même pour les cristaux.

Aujourd'hui physiciens à l'Université de York travaillant avec une équipe internationale de chercheurs, ont déplacé leur attention des défauts des cristaux massifs à ceux des feuilles de cristal ultra-minces d'une épaisseur d'un atome ou d'une molécule seulement.

Suite à la découverte du graphène, un matériau miracle ultra-mince constitué d'une feuille de carbone d'une épaisseur d'un seul atome, un certain nombre d'autres membranes ultra-minces sont devenues le centre d'étude des nanotechnologues. Ces matériaux ultra-minces peuvent être utilisés non seulement pour étudier la physique dans un « terrain plat », mais peuvent également être utilisés comme blocs de construction pour produire des appareils électroniques ultra-minces ou empilés artificiellement et flexibles.

En utilisant une microscopie électronique sophistiquée à haute résolution, les chercheurs, qui comprenait des scientifiques de l'Université du Zhejiang à Hangzhou, Université de Pékin, Université Reming et Académie chinoise des sciences à Pékin, Chine et Université des sciences et technologies du roi Abdallah en Arabie saoudite, ont scanné ces feuilles bidimensionnelles à la recherche de défauts avec une résolution jusqu'à l'échelle atomique.

Ils ont découvert que le disulfure de molybdène (MoS 2 ) les tôles présentent des « personnalités » ou des défauts dominants différents selon la manière dont elles sont produites. Si la feuille atomiquement mince est clivée de minéraux ou cultivée par réaction chimique, alors les défauts dominants sont la perte d'atomes de soufre de la structure cristalline. D'autre part, si la feuille atomiquement mince est développée par évaporation directe de MoS en vrac 2 , alors le défaut dominant est le type dit anti-site avec des atomes de molybdène remplaçant les atomes de soufre dans le cristal.

Dr Matt Probert, le chef de York de l'équipe de développement du programme 'CASTEP' pour le calcul des propriétés des matériaux, a déclaré:"Nous avons soutenu les résultats expérimentaux avec des modèles atomiques détaillés de ces défauts et de leurs énergies de formation."

Professeur Jun Yuan, du Département de physique à York, a ajouté : « Ces informations sont essentielles pour améliorer nos efforts visant à développer des MoS de haute qualité 2 pour les applications électroniques où de tels défauts sont généralement indésirables.

Professeur Chuanhong Jin, qui a dirigé le projet à l'Université du Zhejiang, a déclaré : « Les défauts anti-site découverts grâce à cette étude peuvent ne pas toujours être préjudiciables, car ils peuvent posséder des propriétés magnétiques intéressantes dans des matériaux par ailleurs traditionnellement « non magnétiques ». La recherche sur ces feuilles cristallines ultra-minces n'est évidemment que le début d'un autre chapitre de la nouvelle exploration humaine dans le nanomonde. »