Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Рис.1. Кривые магнитного гистерезиса для образцов дисульфида молибдена различной морфологии. Снизу представлены SEM-изображения для этих образцов. Поведение диамагнитного объёмного образца MoS2 показано линией.
Рис.2. Зависимость намагниченности от температуры. Стрелкой указана температура Кюри.
Рис.3. Зависимость сопротивления от температуры (отрицательный тангенс наклона указывает на полупроводниковые свойства). На вставке представлена зависимость магнитного сопротивления от поля (среднее значение магнитного сопротивления ~2,5%).
Рис.4. Вид сверху и с боку треугольных структур нанослоёв дисульфида молибдена (индексы: e-расположенный на крае, c-расположенный в углах треугольника, b-расположенный в "объёме", (i)-ближе к краю, (o)-дальше от края). (a) n=6, только атомы S на ребре треугольника; (b)n=6, в равных пропорциях на ребре присутствуют S и Mo;(c)n=6, на ребре только атомы молибдена;(d)n=7, на ребре только атомы молибдена;(e)n=8, на ребре только атомы молибдена;(f)n=6, на ребре только атомы S;(g)n=6, в равных пропорциях на ребре присутствуют S и Mo.

Ферромагнитные свойства нанослойных плёнок дисульфида молибдена

Ключевые слова:  квантохимические расчеты , материаловедение, наномагнетизм, наноструктура, периодика, тонкие пленки

Опубликовал(а):  Смирнов Евгений Алексеевич

11 октября 2007

Как известно, объёмный дисульфид молибдена является диамагнитными материалом. Однако нанослойные плёнки MoS2 демонстрируют слабые ферромагнитные свойства. В зависимости от процесса роста, плёнки можно получить либо с "краевым" обрывом (edge-termination), либо с обрывом по базовой плоскости (basal-planetermination). Атомы, расположенные на "краевом" обрыве, важны с точки зрения практического применения материалов, так как именно они определяют уникальные магнитные и электрические свойства, отличные от свойств объёмного тела, а также играют огромную роль в каталитической реакции дегидросульфирования.

На поверхности образовавшейся грани существует неравномерное распределение спинов, зависящее от взаимного расположения атомов серы и молибдена, а так же от размера такого (Mo)n(S)2n нанокластера. Неравномерное распределение спинов и обуславливает ферромагнитные свойства нанослоёных плёнок дисульфида молибдена. Проведя теоретические расчеты, учёные показали, что максимальный магнитный момент достигается для кластера треугольной формы MonS2n при n=8 и составляет 13,99 μB. При этом край кластера состоит только из атомов серы, стабилизирующих данную структуру.

Учёные получили плёнки MoS2 термовакуумным испарением тетракис(диэтиламинодитиокарбамата)молибдата (IV). Подложками, на которых происходило разложение прекурсора, являлись Si(100) и танталовая фольга. Магнитный гистерезис и изображения, полученные с помощью сканирующего электронного микроскопа (рис.1), свидетельствуют о том, что при утолщении плёнки ферромагнитные свойства стремительно падают. На рис.2 представлена зависимость намагниченности от температуры, выход намагниченности на практически нулевое значение определяет температуру Кюри в 685 K.

Для полупроводников типа Co1-xFexS2 и CoS2 температуры Кюри равны, соответственно, 150 и 121K. На полупроводниковые свойства нанослоёв MoS2 указывает отрицательный тангенс угла наклона графика (рис.3). Эффект магнитного сопротивления может возникать из-за того, что на гранях треугольников спины имеют иную поляризованность, чем в объёмном теле.

В заключении стоит отметить, что эффект слабого ферромагнетизма удаётся обнаружить только для нанослойных плёнок. При увеличении их размерных параметров эти свойства резко исчезают и практически нивелируются для частиц размером в единицы микрон. Учёные надеются, что аналогичные результаты можно получить для оксидов и сульфидов других металлов.


Источник: Nano Letters



Комментарии
Не понял: граждане подозревают в ферромагнетизме кластеры Mo8O16 на поверхности частицы при диамагнитном объеме образца? А не грязь ли это ферромагнитная часом?

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Каменный цветок
Каменный цветок

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Броуновское движение скирмионов.Растягиваем графен правильно. Красное вино, кофе и чай помогают создавать материалы для гибкой носимой электроники. Металлическая природа кремния и углерода.

К 2023 году российские химики могут занять 4-е место в мире
Эксперты отметили рост числа научных публикаций отечественных ученых и сообщили, что к 2023 году российские химики могут занять 4-е место в мире по публикационной активности.
27 – 29 ноября в рамках юбилейных мероприятий Химического факультета МГУ и торжественной церемонии закрытия Международного года Периодической таблицы химических элементов эксперты подвели итоги 2019 г.

Итоги Менделеевского Года
28 ноября в Фундаментальной библиотеке МГУ состоялось торжественное закрытие Международного года Периодической таблицы химических элементов Д.И.Менделеева.

Константин Жижин, член-корреспондент РАН: «Бор безграничен»
Наталия Лескова
Беседа с К.Ю. Жижиным, заместителем директора Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова по научной работе, главным научным сотрудником лаборатории химии легких элементов и кластеров.

Мембраны правят миром
Коллектив авторов, Гудилин Е.А.
Ученые МГУ за счет детального изучения структурных и морфологических характеристик материалов на основе оксида графена и 2D-карбидов титана, а также моделирования их свойств, улучшили методы создания мембран для широкого круга практических применений.

Лекция про Дмитрия Ивановича и Наномир на Фестивале науки
Е.А.Гудилин и др., Фестиваль науки
В дни Фестиваля науки «NAUKA 0+» на Химическом факультете МГУ ведущие ученые познакомили слушателей с самыми современными достижениями химии. Ниже приводится небольшой фоторепортаж 1 дня и расписание лекций.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.