Inzichten in 2D-materialen uit internationale samenwerking

Roman Engel-Herbert, directeur van PDI, en Joao Marcelo J. Lopes, senior wetenschapper bij PDI, werden onlangs vereerd met een uitnodiging om het gebied van tweedimensionale gelaagde materialen (2DLM) te beoordelen in een artikel voor ACS Nano getiteld “Recente vooruitgang in 2D-materiaaltheorie, synthese, eigenschappen en toepassingen.” De auteurs van PDI putten uit hun expertise op het gebied van 2D-magnetische materialen en heterostructuren om inzichten te verschaffen over de huidige staat en toekomstperspectieven van het veld met betrekking tot de synthese van deze materialen.

Het artikel was geïnspireerd op de 9e jaarlijkse Graphene and Beyond-workshop die in 2022 aan de Pennsylvania State University werd gehouden en omvatte het recente werk van PDI over schaalbare groei van hoogwaardige magnetische heterostructuren met behulp van epitaxiale methoden. De review omvat een breed scala aan onderwerpen, waaronder theorie, synthese en verwerking, materiaaleigenschappen, materiaalintegratie, apparaatstudie en gedraaide 2D-heterostructuren.

De review werpt licht op fundamentele onderwerpen op het gebied van 2DLM, waaronder:

• Modellering van defecten en intercalanten, met een focus op formatietrajecten en strategische functionaliteiten
• Machine learning voor synthese en detectie
• Belangrijke ontwikkelingen in de synthese, verwerking en karakterisering van verschillende 2D-materialen
• Optische en fononeigenschappen van 2D-materialen gecontroleerd door materiaalinhomogeniteit, multidimensionale beeldvorming, biosensoren en machine learning-analyse
• Mix-dimensionale heterostructuren met behulp van 2D-bouwstenen voor logica-/geheugenapparaten van de volgende generatie
• Twist-Angle-homojuncties en hun rol in kwantumtransport: toekomstperspectieven voor 2DLM

Tot de bijdragende auteurs behoorden experts van Amerikaanse instituten zoals de Pennsylvania State University, Massachusetts Institute of Technology, Brown University, Rice University, Princeton University, University of Notre Dame en het National Institute of Standards and Technology. PDI en de Universiteit van Innsbruck hebben bijgedragen vanuit de internationale gemeenschap.