Panneau du haut :transformation du silicium épitaxié sur ZrB2 de la structure de domaine à un seul domaine. Les étiquettes a, b, c et d représentent quatre déplacements différents du réseau silicène résultant de la présence des dislocations. Atomes de silicium dans les domaines, les limites et au-dessus de Zr sont bleues, respectivement jaune et rouge. Les atomes de Zr les plus élevés sont colorés en gris. Les atomes de Zr gris foncé sont utilisés pour visualiser les déplacements des domaines visualisés par les positions des atomes rouges. Elles correspondent aux positions des atomes de Si rouge pour un seul domaine a. Les lignes vertes comparent les positions des atomes de Si avant et après la fusion de quatre domaines successifs en un seul domaine a par la réaction de 4 dislocations. Une rangée d'atomes de Si (colorés en rose) peut ensuite être incorporée dans l'espace résultant. Panneau du bas :images STM montrant le chemin trouvé par la nature pour résoudre ce puzzle atomistique. Crédit :Japan Advanced Institute of Science and Technology
On pourrait imaginer que les cristaux sont des structures parfaites, mais ils sont, En réalité, souvent en proie à des "défauts". Curieusement assez, de tels défauts apparaissent souvent en raison d'atomes subissant une réorganisation pour abaisser l'énergie du système et atteindre la stabilité.
"Les dislocations peuvent fortement affecter les propriétés physiques et chimiques d'un cristal. De plus, ils peuvent subir des "réactions" lorsque, par exemple, une contrainte est appliquée sur le cristal ou des atomes sont ajoutés à sa surface. Étudier comment les luxations réagissent peut, donc, fournir des informations cruciales sur la façon de guérir ces défauts cristallins. Silicène sur diborure de zirconium (ZrB
Cette forme bidimensionnelle de silicium présente un réseau de dislocations qui disparaissent lorsque peu d'atomes de Si se déposent dessus. Cette métamorphose, qui supprime le coût élevé de l'énergie causé par la présence d'atomes de Si non liés à la surface, nécessite la réaction de quatre dislocations pour créer l'espace nécessaire pour accueillir les atomes déposés dans la feuille de silice. Comme cela nécessite le mouvement d'un grand nombre d'atomes et pour surmonter l'interaction répulsive entre les dislocations, cette transformation paraissait très improbable à première vue :c'est un véritable puzzle atomistique qu'il faut résoudre pour intégrer les atomes déposés, " dit le maître de conférences Antoine Fleurence du Japan Advanced Institute of Science and Technology (JAIST), Japon, qui travaille sur des matériaux 2D.
