Прорыв в MXene увеличивает проводимость в 160 раз благодаря идеальному атомному порядку

Ученые разработали революционный метод синтеза MXene — ультратонких высокотехнологичных материалов, — который позволяет создавать материалы с идеально упорядоченной атомной структурой поверхности. Этот подход, названный методом GLS, использует расплавленные соли и пары йода вместо традиционного химического травления, что устраняет беспорядок на поверхности и повышает электропроводность в 160 раз.

Традиционные методы производства MXene оставляли на поверхности случайную смесь атомов кислорода, фтора или хлора, что создавало «атомные выбоины», рассеивающие электроны и ограничивающие производительность. Новый метод GLS обеспечивает точный контроль над тем, какие атомы галогенов (хлор, бром, йод) присоединяются к поверхности, создавая чистый, однородный и высокоупорядоченный материал. Исследователи подтвердили механизм улучшения с помощью расчетов теории функционала плотности (DFT) и квантового моделирования транспорта.

Помимо резкого роста проводимости и подвижности носителей заряда, метод позволяет настраивать взаимодействие MXene с электромагнитными волнами для конкретных применений, таких как радиопоглощающие покрытия, электромагнитное экранирование и передовые беспроводные технологии. Этот прорыв может ускорить разработку гибкой электроники, высокоскоростных систем связи и оптоэлектронных устройств следующего поколения.