أفلام معالجة بالمحلول ذات جودة بصرية موصلة للغاية من كربيد التيتانيوم ثنائي الأبعاد

تمثل الـ MXenes فئة جديدة من المواد النانوية ثنائية الأبعاد القابلة للتشتت في المحلول، والتي تتشكل من كربيدات ونيتريدات المعادن الانتقالية مثل Ti 3 C 2. هنا، يُظهر أنه يمكن تجميع Ti 3 C 2 ثنائي الأبعاد من المحاليل المائية إلى أفلام رقيقة بجودة بصرية، والتي، عند 6500 S cm −1، تتجاوز الموصلية للمواد ثنائية الأبعاد الأخرى المعالجة بالمحلول، بينما تنقل في الوقت نفسه أكثر من 97% من الضوء المرئي لكل سمك نانومتري. يُظهر أن هذه الموصلية العالية ناتجة عن كثافة إلكترون حر شبيهة بالمعادن، بالإضافة إلى درجة عالية من المحاذاة المستوية للأوراق النانوية الفردية التي تم تحقيقها من خلال تقنية صب الدوران. ونتيجة لذلك، تعرض الأفلام المصبوبة دورانياً موصلية على مقياس ماكروسكوب يقارن بالموصلية الداخلية للألواح ثنائية الأبعاد المكونة. بالإضافة إلى ذلك، تكشف العلامة البصرية عبر نطاق الأشعة فوق البنفسجية إلى نطاق بالقرب من الأشعة تحت الحمراء عن بدء تذبذبات بلازما الإلكترونات الحرة فوق 1130 نانومتر. لذلك، Ti 3 C 2 هو بمثابة لبنة بناء محتملة للتطبيقات البلازمونية عند أطوال موجية تحت الحمراء القريبة ويشكل المثال الأول لفئة جديدة من المواد الإلكترونية الضوئية القائمة على كربيد والمعالجة بالمحلول.