При взаимодействии с водой наноразмерные материалы могут радикально менять свои электронные свойства, такие как перенос заряда, образование локальных полей, появление ферроэлектрического отклика и многое другое. Однако до конца влияние воды на электронные свойства наноматериалов пока не изучено.Ученые ТПУ с коллегами провели эксперименты с однослойными и многослойными графеновыми наноразмерными материалами на подложках из нитрида бора. Образцы помещали во влажную среду, а затем измеряли их характеристики при разных температурах — как в вакууме, так и при контролируемой влажности.
«Коллективная динамика воды может стабилизировать ферроэлектрический эффект за счет образования водных кластеров, связанных межмолекулярными кулоновыми связями. Она позволяет наноразмерным материалам выдерживать сильные электрические поля и сохранять поляризацию. Наши эксперименты с откачкой и повторной «активацией» водой графеновых материалов показали, что десорбция снижает ферроэлектрический отклик, а повторное увеличение влажности восстанавливает этот эффект. Таким образом, вода может выступать как переключатель дипольного поля под управлением внешнего поля и температуры», — рассказал один из авторов исследования, профессор Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ Рауль Родригес.
Читать материал подробнее