AAU logo

News show

AAU forskeres værktøj til identifikation af nye to-dimensionelle materialer publiceret i Nature Communications

AAU forskeres værktøj til identifikation af nye to-dimensionelle materialer publiceret i Nature Communications

Postdoc Alireza Taghizadeh fra Institut for Materialer og Produktion på Aalborg Universitet (AAU) er førsteforfatter på en ny forskningsartikel, hvor teknikken Raman-spektroskopi er anvendt til at opbygge et bibliotek af flere hundrede to-dimensionelle materialer, der kan bruges i jagten på nye materialer til produktion af mere miljøvenlige elektronikprodukter og sensorteknologi.

Last modified: 18.06.2020

To-dimensionelle materialer spås en stor fremtid inden for udvikling af elektronikprodukter og ny teknologi, og er et særligt ”hot topic” i materialefysik. Mange laboratorier rundt om i verden konkurrerer derfor lige nu om at finde nye og bedre to-dimensionelle materialer.

Et af de vigtigste værktøjer til at bestemme to-dimensionelle materialer er Raman-spektroskopi. Teknikken går ud på, at man måler den lille energimængde, som lys kan miste, når det reflekteres fra materialet, hvilket giver Raman-spektroskopi et meget præcist fingeraftryk af materialets atomer og deres placering.

AAU postdoc Alireza Taghizadeh er førsteforfatter på en ny artikel, der netop er blevet publiceret i Nature Communications, hvor Raman-spektre for mange hundrede to-dimensionelle materialer er beregnet. Dette ”bibliotek” af spektre forventes at blive et meget vigtigt værktøj i jagten på nye materialer.

“We believe that our results can help experimentalists identify new two-dimensional materials. These materials might revolutionize future generations of electronic devices with various applications. For instance, mobile handhelds can be more environmentally friendly by minimizing the power consumption and maximizing the computational speed” siger Postdoc Alireza Taghizadeh, Institut for Materialer og Produktion på AAU.

For at kunne beregne præcise Raman-spektre skal man have en præcis model af materialet. Det er kvantemekanikken, der forklarer, hvordan materialer opfører sig på atomart niveau. En forskningsgruppe under ledelse af Professor Thomas Garm Pedersen (Institut for Materialer og Produktion på AAU) har i samarbejde med DTU Fysik brugt kvantemekaniske modeller for de mange hundrede to-dimensionelle materialer. Samarbejdet med DTU er foregået i grundforskningscentret CNG (Center for Nanostructured Graphene), som arbejder med udvikling og forståelse af to-dimensionelle materialer.

Ud fra beregninger af materialernes sammensætning og krystalstruktur har forskerne derefter kunnet forudsige præcis, hvordan de enkelte materialers Raman-spektrum vil se ud. Dette giver eksperimentelle forskere mulighed for at slå op i ”Raman-biblioteket”, og få et godt bud på sammensætning og struktur i jagten på nye materialer.

Vi ved, at vores beregninger er meget nøjagtige, fordi vi har sammenlignet med målinger på de to-dimensionelle materialer, man allerede kender. Derfor er vi ret sikre på, at materialeforskere i fremtiden kan bruge vores resultater, når de skal identificere et nyt og ukendt materiale. Det bliver spændende at se, hvilke af de forudsagte materialer, det lykkes at fremstille i praksis, og om de har nyttige egenskaber, fortæller professor Thomas Garm Pedersen, Institut for Materiale og Produktion på Aalborg Universitet.

Læs den fulde forskningsartikel her

Kontakt:

Professor Thomas Garm Pedersen, Institut for Materialer og Produktion, Aalborg Universitet. Email: tgp@mp.aau.dk