Les TMD 2D présentent diverses structures polymorphes, notamment 2H (prismatique trigonal), 1T (octaédrique), 1T' et T_d étapes. Ces phases confèrent une gamme de propriétés telles que la supraconductivité, la ferroélectricité et le ferromagnétisme. En manipulant ces phases structurelles, les riches propriétés physiques des TMD peuvent être ajustées, permettant un contrôle précis de leurs caractéristiques grâce à ce que l'on appelle l'ingénierie des phases.

Dans ce travail, une équipe de recherche dirigée par le professeur Andrew Wee du Département de physique de la Faculté des sciences de la NUS, en collaboration avec des partenaires internationaux, a utilisé l'épitaxie par jet moléculaire (MBE) pour cultiver du diséléniure de molybdène (MoSe₂ ) des nanorubans comme modèle hétéroépitaxial dans le plan pour amorcer la croissance du diséléniure de chrome en phase H (CrSe₂ ).

Le MBE est une technique permettant de créer de très fines couches de matériaux sur une surface en déposant des molécules une à une. Cela permet un contrôle précis de la composition, de l'épaisseur et de la structure des couches déposées au niveau atomique.

En utilisant des techniques de microscopie à effet tunnel à balayage sous vide ultra poussé (STM) et de microscopie à force atomique sans contact (nc-AFM), les chercheurs ont observé des interfaces d'hétérostructure atomiquement nettes avec des alignements de bandes de type I et les défauts caractéristiques des frontières de jumeaux miroirs dans le H- phase CrSe₂ monocouches. Ces frontières jumelles miroir présentaient un comportement unique au sein du système électronique unidimensionnel confiné.

Les résultats de la recherche ont été publiés dans la revue Nature Communications. le 26 février 2024.

Cette recherche représente une continuation de l'exploration continue de l'équipe dans le contrôle de la structure de phase et les études de propriétés physiques des matériaux 2D.

Le Dr Liu Meizhuang, premier auteur du document de recherche, a déclaré :« Nous avons également réalisé la croissance sélective de phase du diséléniure de vanadium en phase H en utilisant ce modèle hétéroépitaxial dans le plan. Cette méthode hétéroépitaxiale dans le plan sélective de phase a le potentiel de devenir un moyen général et contrôlable d'élargir la bibliothèque de structures de phases 2D-TMD, faisant ainsi progresser la recherche fondamentale et les applications de dispositifs de phases 2D spécifiques. "

Le professeur Wee a ajouté :"La capacité de contrôler la phase des hétérostructures latérales 2D ouvre de nombreuses nouvelles opportunités dans les applications de dispositifs."