Рис. Источник: ACS Nano (2026). DOI: 10.1021/acsnano.6c02795

При работе с тонкими пленками, когда два слоя химически связаны, структура этих двух слоев должна совпадать. Однако, если два слоя связаны силами Ван дер Ваальса, то слои могут иметь разную ориентацию. Задача стояла выяснить, влияет ли относительная сила или слабость сил Ван дер Ваальса на физические и электрические свойства эпитаксиального материала (эпитаксия — процесс осаждения кристаллического слоя материала поверх другого кристаллического слоя материала).

Физики нанесли тонкую пленку селенида олова (SnSe) на монослой дисульфида молибдена (MoS₂). SnSe широко изучается в области сегнетоэлектриков, а MoS₂ легко интегрируется в электронные устройства. Более того, MoS₂ имеет очень близкое соответствие кристаллической решетке с SnSe, то есть кристаллические структуры расположены очень близко друг к другу. Это близкое соответствие означает, что силы Ван дер Ваальса относительно сильны. В предыдущих работах рассматривались свойства тонких пленок SnSe, осажденных на других подложках, таких как графен, у которых силы Ван дер Ваальса между подложкой и SnSe были слабее.

По итогу было обнаружено, что сочетание соответствия кристаллической решетки и силы Ван дер Ваальса влияет на три свойства эпитаксиального материала: его толщину, деформированное состояние и доменную архитектуру. Толщина обозначает количество кристаллических слоев в материале. Деформированное состояние материала описывает, как материал растягивается или сжимается на атомном уровне. А доменная архитектура описывает поляризацию отдельных участков внутри материала.

Исследователи также обнаружили, что использование монослоя MoS₂ в качестве подложки позволило вырастить более крупные тонкие пленки SnSe, как по латеральному размеру, так и по площади поверхности. При этом тонкие пленки имели более высокое качество и меньшее количество дефектов.