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Publié le 15 octobre 2020

Transition de phase dans une couche monomoléculaire de MoS2 suspendue à la mémoire, sondée par l'opto et l'électro-mécanique

Depuis quelques années, les nouveaux matériaux 2D semiconducteurs ont montré des propriétés en électroniques ou en optoélectroniques à la fois exotiques et enthousiasmantes avec des applications multiples. En particulier, plusieurs mécanismes intéressants peuvent s’hybrider dans le même dispositif. Nous avons développé une sonde nouvelle des propriétés de tels matériaux 2D à travers les vibrations mécaniques avec une plateforme d’optoélectromécanique. Elle a comme avantage d’être extrêmement sensible par comparaison à n’importe quelles autres solutions existantes, intrinsèque, locale, et compatible avec des mesures in-situ d’électroniques et d’optoélectronique. Nous avons exploité cette nouvelle sonde pour mieux identifier l’origine d’effets memristifs électroniques dans une monocouche de MoS2 suspendue. Nous avons démontré mécaniquement que cet effet est relié à une transition de phase locale, pour moins de 1% du matériau. Les mesures et les simulations numériques démontrent que cette transition entre les phases hexagonale (2H) et octahédral désordonné (1T’) du MoS2 est associée à la présence et à la diffusion de lacunes de souffre dans nos échantillons. En fait cette méthode est quasi-universelle car applicable à beaucoup de phénomènes de matière condensée.

 

Références :

Julien Chaste 1*, Imen Hnid 1, Chen Si2, Lama Khalil1, Alan Durnez1, Xavier Lafosse1, Meng-Qiang  Zhao3,  A.T.  Charlie  Johnson3,  Shengbai  Zhang4,  Junhyeok  Bang5**,  Abdelkarim Ouerghi 1

1 Université  Paris-Saclay,  CNRS,  Centre  de  Nanosciences  et  de  Nanotechnologies,  91120,Palaiseau, France.

2 School of Materials Science and Engineering, Beihang University, Beijing 100191, China

3 Department  of  Physics  and  Astronomy, University  of  Pennsylvania,  209S  33rd  Street, Philadelphia, Pennsylvania 19104 6396, United States

4 Department  of  Physics,  Applied  Physics,  &  Astronomy,  Rensselaer  Polytechnic  Institute, Troy, New York 12180, USA

5 Department of Physics, Chungbuk National University, Cheongju 28644, Republic of Korea

ACS nano.2020

DOI https://doi.org/10.1021/acsnano.0c05721

* contact C2N : Julien Chaste