La figure (a) montre des échantillons de modèles atomiques NbSe2 et de statues de merlion fabriqués à l'aide des flocons exfoliés et de la technologie d'impression 3D. La figure (b) montre la photographie des flocons exfoliés dispersés dans un solvant pour une gamme de matériaux 2D. Crédit:Nature Materials
Les supraconducteurs dichalcogénures de métal de transition 2D hautement cristallins et leurs hétérostructures associées (van der Waals) fournissent une plate-forme riche pour l'étude de la nouvelle physique quantique et de la supraconductivité exotique. Cela est dû à leur réseau 2-D non centrosymétrique avec une forte interaction spin-orbitale.
Une équipe de recherche de l'Université nationale de Singapour dirigée par le professeur Lu Jiong, du Département de chimie, NUS en collaboration avec le professeur Kostya S. Novoselov de Materials Science and Engineering, NUS a développé une méthode d'exfoliation électrochimique universelle pour la synthèse de produits hautement cristallins, monocouches supraconductrices bidimensionnelles (2DSC). Ces monocouches 2DSC sont obtenues dans une suspension stable avec un rendement de production de monocouche allant jusqu'à 75 %. Ils peuvent être utilisés pour fabriquer des structures conçues artificiellement qui présentent des propriétés supraconductrices. Cela comprend l'impression de fils supraconducteurs 2D au niveau de la tranche et la construction de composites supraconducteurs à l'aide de techniques d'impression 3D.
La méthode s'appuie sur la co-intercalation de cations ammonium solvatés avec une grande quantité de molécules de solvant neutres pour décoller les monocouches 2D des masses 3D. Cette stratégie permet non seulement une intercalation suffisante de divers cristaux en couches, mais réduit également de manière significative la charge excessive et les dommages structurels des hôtes en couches. Ceci est crucial pour l'exfoliation des monocouches 2DSC de haute qualité et de grande taille. En outre, La suspension monocouche 2DSC peut être exploitée pour fabriquer des hétérostructures artificielles de van der Waals qui se comportent comme des réseaux de jonctions Josephson périodiques, qui peuvent potentiellement être utilisés dans la fabrication de nouveaux dispositifs supraconducteurs.
Le professeur Lu a dit, "Cette approche d'exfoliation électrochimique universelle peut être utilisée pour la production évolutive d'une bibliothèque de solutions traitables, monocouches 2DSC hautement cristallines, offrant un énorme potentiel technologique pour le développement de nouvelles propriétés de matériaux au-delà de la portée des structures en couches existantes."
