Материаловеды из Канады и Италии синтезировали двумерный сопряженный полимер с уникальными электронными свойствами, выходящими за рамки возможностей обычных 2D-материалов. О своем открытии авторы рассказали в журнале Nature Materials.

Цель исследователей состояла в том, чтобы разработать двумерные материалы, которые представляют собой слой толщиной в один атом и обладают дополнительной функциональностью. Таким образом исследователи стремились расширить границы исследования 2D-материалов — области, которая начала активно развиваться с открытия графена в 2004 году.

По словам исследователей, думать над созданием таких материалов они начали еще 15 лет назад. И вот теперь, спустя годы работы четырех групп исследователей, им удалось создать π-сопряженные двумерные полимеры с полупроводниковыми свойствами. Этот класс материалов очень перспективен для множества применений благодаря тому, что он сохраняет подвижность заряда и структуру связей между атомами даже при внедрении в него других молекулярных фрагментов.

До этого химики уже получали подобные материалы, но они обладали очень небольшим размером частиц и высокой плотностью дефектов. Теперь же исследователи нашли способ исправить это, предложив новый метод синтеза.

В качестве основы ученые использовали твердый прекурсор азатриангулен, который наносили тонким слоем на поверхность слюды, содержащей ионы трехвалентного золота. В результате исследователи получили тонкий двумерный материал с размером пор менее двух нанометров.

Оказалось, что новый материал обладает низкой плотностью дефектов и хорошими электрическими свойствами. Кроме того, двумерный полимер оказался стабильным и слабовзаимодействующим с подложкой, что немаловажно при его синтезе и последующем использовании. Исследователи обнаружили у нового соединения полупроводниковые свойства, что делает его перспективным для применения в электронике и фотонике.