Si/SiO2基板上に支持された単層,数層WS2とMoS2の濡れ

CHOW Philippe K.; SINGH Eklavya; VIANA Bartolomeu Cruz; VIANA Bartolomeu Cruz; GAO Jian; LUO Jian; LI Jing; LIN Zhong; ELIAS Ana L.; SHI Yunfeng; WANG Zuankai; TERRONES Mauricio; KORATKAR Nikhil; KORATKAR Nikhil

文献

J-GLOBAL ID：201502211631267513 整理番号：15A0562300

Si/SiO₂基板上に支持された単層,数層WS₂とMoS₂の濡れ

Wetting of Mono and Few-Layered WS₂ and MoS₂ Films Supported on Si/SiO₂ Substrates

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資料名：
巻： 9 号： 3 ページ： 3023-3031 発行年： 2015年03月
JST資料番号： W2326A ISSN： 1936-0851 CODEN： ANCAC3 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

固体表面上の水の濡れ現象は古くからの表面科学の研究テーマである。最近,グラフェン上の水の濡れが応用上の観点から注目されている。単層グラフェンでは,基板からのvan der Waals相互作用の影響が濡れ特性に現れることが見いだされている。それに対して,同様な二次元物質である,単層,あるいは,数層からなる遷移金属カルコゲン化物(TMD)の濡れについては明瞭な理解が得られていない。そこで,本研究では,Si/SiO₂基板上に二硫化タングステン(WS₂)と二硫化モリブデン(MoS₂)のナノ薄膜を作製し,その濡れ挙動と層数の関連を調べた。清浄なWS₂単層の濡れ角は約70°で,強い疎水性を示した。約90°のバルクの水に対する濡れ角に対して,単層TMD膜の値は約83°であった。また,層数が増すにしたがって濡れ角も増大し,三重層膜でほぼバルクの値になった。この濡れ角の遷移は,基板との相互作用がある程度影響することを意味している。実験結果は,van der Waals相互作用のみを考慮した連続モデルと双極子相互作用のみを考慮したモデルの中間的な位置に存在する。さらに,濡れに対するエイジング効果についても調べ,単層TMDにおける濡れ角が安定になるまでに約7日間要することがわかった。

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固-液界面

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