Найден новый способ получения сложных структур в тонких пленках
Москва, 14:50, 05 Июл 2019, редакция FTimes.ru, автор Евгения Ковалева.
Ученые из Массачусетского технологического института разработали новый метод получения более сложных структур из самособирающихся материалов, называемых блочными сополимерами.
Исследование было проведено И Дином, профессорами Альфредо Александр-Кац, Кэролайн Росс и их коллегами, сообщает eurekalert.org. Выводы проекта представлены в Nature Communications.
«Это открытие было сделано в некоторой степени случайно. Считалось, что подобное невозможно», — сказал Александр-Кац, описывая феномен, позволяющий полимерам самособираться в структуры, отличные от обычных симметричных массивов.
Беспорядочно разбросанные молекулы сополимеров спонтанно создают периодические структуры. Исследователи обнаружили, что они повторяют простой рельеф, нанесенный на основание. Но процесс ограничивается массивами, вроде решеток точек или линий.
Новый метод показывает несогласующиеся структуры. Так, на субстрате может быть прямоугольная решетка. А сополимер сформирует сеть с шестигранными ячейками. Предполагалось, что такая система будет неупорядоченной. Но ученые обнаружили взаимосвязанные участки, формирующие немного отличающуюся, но однородную структуру, напоминающую квазикристаллы.
«Мы воспользовались преимуществами молекулярных процессов для получения такого рельефа», — сказал Росс.
Метод создает новые возможности для производства устройств с заданными характеристиками для оптических систем или плазмонного оборудования, в котором электромагнитное излучение резонирует с электронами определенным образом. Аппараты требуют четкого соблюдения симметрии узора в наномерном масштабе. Метод позволяет добиться такой точности.
«Новая архитектура была получена за счет несоответствия узоров полимера и основания, — объяснил Александр-Кац. – Оно привело к разрыву первоначальной симметрии и созданию новых субрегионов. Именно к таким решениям приходит природа. В попытке подстроиться под 2 разных рельефа формируется третий. Это можно назвать суперрешеткой».
