Znanstveni projekt

Sažetak

Sinteza dvodimenzionalnih (2D) materijala i njihova integracija u složenije sisteme su trenutno veoma aktivna područja istraživanja u znanosti. Slaganjem visoko-kvalitetnih 2D materijala u kompleksnije heterostrukture mogu se dobiti novi sistemi naprednih funkcionalnosti, koji su često zanimljivi za različite primjene u tehnologiji. U ovom projektu fokus je stavljen na istraživanje 2D materijala baziranih na boru: heksagonalnog borovog nitrida (izolator), BCN legure (poluvodič) i borofena (metal). Ciljevi projekta su optimizacija sinteze tih materijala na jeftinim i lako dostupnim podlogama, razvoj procedura za njihov transfer na proizvoljne podloge te karakterizacija odgovarajućih vertikalnih heterostruktura. Naglasak je stavljen na postizanje odnosno očuvanje visoke strukturne kvalitete 2D materijala u svim segmentima istraživanja, što je ključno ukoliko se žele zadržati njihova intrinzična svojstva. Dodatno, projekt će omogućiti konstrukciju i karakterizaciju nekoliko prototipskih uređaja sastavljenih od 2D materijala baziranih na boru, čime će se ispitati njihov tehnološki potencijal. 2D materijali će se sintetizirati na metalnim podlogama metodom kemijske depozicije para unutar ultra-visoko vakuumske komore koja će se nabaviti u sklopu projekta. Dizajn komore će omogućiti dobivanje nekoliko uzoraka dnevno, čime će se osigurati pouzdan izvor visoko-kvalitetnih 2D materijala neophodan za njihovo temeljito istraživanje sa svih aspekata, od sinteze pa sve do primjena. Inicijalna provjera kvalitete 2D materijala će se vršiti pomoću elektronske difrakcije, dok će se daljnja strukturna analiza i karakterizacija elektronske strukture vršiti mikroskopijama pretražnom probom, pretražnom elektronskom mikroskopijom te fotoelektronskom spektroskopijom.

Publikacije

S. Kamal, I. Seo, P. Bampoulis, M. Jugovac, C. A. Brondin, T. O. Menteş, I. Šarić Janković, A. V. Matetskiy, P. Moras, P. M. Sheverdyaeva, T. Michely, A. Locatelli, Y. Gohda, M. Kralj, and M. PetrovicUnidirectional Nano-modulated Binding and Electron Scattering in Epitaxial Borophene
ACS Applied Materials & Interfaces 15, 49, 57890–57900 (2023)
DOI: 10.1021/acsami.3c14884 20231202

K. M. Omambac, M. A. Kriegel, M. Petrović, B. Finke, C. Brand, F.-J. Meyer zu Heringdorf, M. Horn-von HoegenInterplay of Kinetic Limitations and Disintegration: Selective Growth of Hexagonal Boron Nitride and Borophene Monolayers on Metal Substrates
ACS Nano 17, 17946 (2023).
DOI: 10.1021/acsnano.3c04038 20230907

M. Jugovac, I. Cojocariu, C. A. Brondin, A. Crotti, M. Petrović, S. Bonetti, A. Locatelli, T. O. MenteşCoupling Borophene to Graphene in Air-Stable Heterostructures
Advanced Electronic Materials 9, 2300136 (2023)
DOI: 10.1002/aelm.202300136 20230629

Borna Radatović, Valentino Jadriško, Sherif Kamal, Marko Kralj, Dino Novko, Nataša Vujičić, and Marin PetrovićMacroscopic single-phase monolayer borophene on arbitrary substrates
ACS Applied Materials & Interfaces, 14, 18, 21727-21737, (2022)
DOI: 10.1021/acsami.2c03678 20220502

Marin Petrović, Frank J. Meyer zu Heringdorf, Michael Horn-von Hoegen, Patricia A. Thiel, and Michael C TringidesBroad background in electron diffraction of 2D materials as a signature of their superior quality
Nanotechnology 32 505706 (2021)
DOI: 10.1088/1361-6528/ac244f 20210927