Aarhus University Seal / Aarhus Universitets segl

Det forunderlige stof vanadiumdiselenid (VSe2) har spændende egenskaber i både 3D og 2D

Ny artikel i Nano Letters fortæller om et samarbejde imellem forskere i Sydkorea, Skotland og Aarhus-gruppen ledet af Søren Ulstrup.

23.02.2021 | Ole J. Knudsen

En kort laserpuls trigger faseovergangen i VSe2. Illustration fra artiklen.

En kort laserpuls trigger faseovergangen i VSe2. Illustration fra artiklen.

Man kan være leder, halvleder eller isolator i fysikkens verden. Køler man et ultratyndt lag af Vanadiumdiselenid ned under 135 K er stoffet en isolator, men varmer man det, opfører det sig som et metal, og det kan skifte lynhurtigt fra den ene tilstand til den anden. Med en laser, som kan give ultrahurtige lyspulser (500 femtosekunder) sker der en opvarmning og dermed en faseovergang - men kun hvis laget har en tykkelse som et enkelt atom. I tykkere lag, altså i 3D opfører stoffet sig ganske anderledes.

Det betyder, at man kan kontrollere elektroniske tilstande med hurtige lyspulser, og det kan bruges, når man bygger elektroniske kredsløb i nanostørrelse.

Hvis lyspulsen varer væsentligt kortere sker der ingenting. Det forklarer forskergruppen ved at der sker en faseovergang i stoffet, hvor elektronerne og atomkernerne vekselvirker med hinanden. Hvis der udelukkende var tale om en vekselvirkning imellem elektroner, ville responstiden kunne nedsættes til for eksempel 10 femtosekunder. Så på samme tid fortæller den nye artikel om nogle grundliggende teoretiske stofegenskaber, og skaber håb om nye praktiske anvendelser i nanoelektronikken.

 Søren Ulstrup har givet et interview i forbindelse med arbejdet i Skotland. I interviewet er der flere baggrundsoplysninger, og det kan hentes her (på engelsk).

Artiklens titel er " Ultrafast Triggering of Insulator−Metal Transition in Two-

2 Dimensional VSe2", og den kan hentes her.

Institut for Fysik og Astronomi, Medarbejdere, Offentligheden / Pressen, Studerende