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Sep 09, 2023

Scientific Reports volumen 13, Número de artículo: 7880 (2023) Citar este artículo

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Informamos sobre la estabilidad dependiente de la capa de nanoláminas de mica bidimensionales (2D) de tipo moscovita (KAl3Si3O10(OH)2). Los cálculos de primeros principios en nanoláminas de mica con diferentes espesores de capa (n = 1, 2 y 3) revelan su estabilidad dependiente de la capa; Las nanoláminas de mica 2D impares son más estables que las pares, y la estabilidad preferible de las capas impares se origina en los efectos electrónicos. Se propone un modelo de blindaje del núcleo con una suposición razonable, que demuestra con éxito la inestabilidad de las nanoláminas de mica con números pares. Las imágenes Raman respaldan que la población de nanoláminas de mica impares predomina en los productos de mica exfoliada. Los estados de carga alternos con capas pares/impares se evidenciaron mediante microscopía de fuerza con sonda Kelvin. También demostramos una degradación fotocatalítica única, que abre nuevas puertas para las aplicaciones ambientales de las nanoláminas de mica.

El control de la capa atómica en nanoláminas bidimensionales (2D) está recibiendo gran atención como una nueva categoría de ciencia de materiales debido a las propiedades físicas y químicas especiales de las nanoláminas que sugieren posibles aplicaciones en dispositivos electrónicos de próxima generación1,2,3,4 ,5,6,7,8,9,10,11. Impulsados ​​por el descubrimiento del grafeno1,6, muchos investigadores han explorado las propiedades y aplicaciones de las nanoláminas 2D, que consisten en materiales inorgánicos en capas4,5,6,7,8. Los materiales 2D han ganado mucha consideración recientemente debido a sus extraordinarias propiedades11 y se utilizan en diferentes aplicaciones como energía12, sensor de humedad13,14, etc. Para caracterizarlos se han utilizado diferentes técnicas de caracterización como métodos ópticos15, espectroscopia Raman16, estudio AFM17 . Además, sus características son exploradas por la teoría funcional de la densidad18,19.

En particular, al ser similar al grafeno, se espera que la reducción del número de capas en los materiales inorgánicos aporte nuevas propiedades y aplicaciones novedosas20. Por ejemplo, Ryousuke Ishikawa et al21 investigaron el efecto del número de capas de grafeno en el rendimiento de las células solares de perovskita/grafeno, en las que también informan sobre la función de trabajo del grafeno dependiente de la capa; 4,82 eV para monocapa, 4,94 eV para bicapa y un pico de aproximadamente 4,97 eV para tres capas o más. Es interesante estudiar si se mantienen tendencias similares en estructuras inorgánicas 2D.

La mica, debido a sus propiedades peculiares que incluyen estabilidad eléctrica, mecánica y química, se ha utilizado en una variedad de aplicaciones, como sustratos aislantes, capacitores, películas de pintura y revestimientos de barrera. En particular, dado que la mica se compone originalmente de una estructura en capas con fuertes enlaces en el plano y acoplamiento débil entre las capas, se escinde de manera eficiente en finas nanoláminas22,23,24,25,26, presentando propiedades únicas y útiles. Por ejemplo, con sus características dieléctricas con una banda prohibida de 7,85 eV27,28,29, las propiedades capacitivas de la mica serán extremadamente elevadas por la exfoliación.

Aunque existen algunos informes sobre la exfoliación genuina de nanoláminas de mica, hasta nanoláminas de una o pocas capas30,31, todavía hay espacio para más estudios en este aspecto. Además, no ha habido un progreso significativo hacia la revelación de nuevas propiedades y aplicaciones de nanoláminas de mica con un espesor extremadamente pequeño. En una publicación reciente24, informamos sobre un enfoque simple pero bastante inesperado para el estrechamiento de la banda prohibida sintonizable en nanoláminas de mica 2D de tipo moscovita (KAl3Si3O10(OH)2) a través de un espesor molecular controlado. La disminución del número de capas dio como resultado una energía de banda prohibida reducida de 7 a 2,5 eV, y el caso de la bicapa exhibió una naturaleza semiconductora con una energía de banda prohibida de ~ 2,5 eV. Esto se atribuyó a las relajaciones de la red, así como a los efectos de dopaje de la superficie. Estas nanoláminas de mica 2D diseñadas con banda prohibida pueden resolver algunos problemas clave en el desarrollo de dispositivos electrónicos/optoelectrónicos basados ​​en nanoláminas 2D que requieren una banda prohibida estrecha, una transición de semiconductor a metal y una excelente estabilidad de la estructura dependiente de la capa.

Junto con ese informe, en este estudio, a través de los cálculos de la teoría funcional de la densidad (DFT) de los primeros principios, encontramos que las nanoláminas de mica 2D con números pares son menos estables que las con números impares, lo que se explica por un modelo de protección del núcleo y evidenciado por imágenes Raman.

Los cálculos de primeros principios se realizaron dentro del marco DFT, tal como se implementó en el paquete de simulación Ab-initio de Viena (VASP)32. El potencial de correlación de intercambio se aproximó mediante la aproximación de gradiente generalizada utilizando el funcional de Perdew-Burke-Ernzerhof (PBE)33,34,35. El corte de la energía cinética se fijó en 500 eV. Todas las estructuras se trataron con condiciones de contorno periódicas, y las nanoláminas de mica en las supercélulas periódicas se separaron mediante un espacio de vacío de aproximadamente 20 Å. Los parámetros de red cristalina de nanoláminas de mica de 1L, 2L y 3L están disponibles en nuestro informe anterior36. Las estructuras optimizadas se obtuvieron relajando todas las posiciones atómicas hasta que las fuerzas interatómicas llegaron a ser inferiores a 0,01 eV Å−1. Las mallas de puntos K para la optimización de estructuras geométricas y los cálculos de estructuras electrónicas son 6 × 4 × 1 y 10 × 6 × 1 respectivamente. La carga en un átomo se definió como la diferencia entre la carga de valencia y la carga de Bader. La carga de Bader se determinó con el esquema de descomposición de la densidad de carga de Bader37.

El proceso de exfoliación química de las nanoláminas de mica se describe en detalle en otro lugar2. En un autoclave revestido de teflón con una mezcla de solución orgánica de potasio y polvos de mica, los iones de potasio disueltos en el solvente se intercalaron en el espacio entre capas de la mica. Simultáneamente, la mica fue irradiada por un rápido calentamiento por microondas, generando las nanoláminas de mica exfoliadas. A continuación, se adquirió una suspensión coloidal de finas capas de mica mediante centrifugación y sonicación.

Las nanoláminas de mica ultrafinas las obtuvimos mediante la exfoliación mecánica de mica moscovita con cinta adhesiva. Como material de origen, se utilizaron placas de mica altamente ordenadas disponibles en el mercado.

Se utilizó microscopía óptica (Olympus BX-51) y AFM (SII Nanotechnology E-sweep AFM) para observar la topografía de las nanoláminas. Los espectros Raman se recogieron utilizando un microscopio Raman HORIBA Jobin Yvon (LabRam HR800UV) con una longitud de onda de excitación de 514,5 nm. La microscopía de fuerza con sonda Kelvin (KPFM) se llevó a cabo con un SII Nanotechnology E-sweep AFM en vacío para evitar la contaminación y la adsorción de agua.

Las materias primas son las siguientes; TiO2 (Degussa P-25) como material de referencia, capas de mica exfoliada y solución de rojo de metileno (MR) que se compró a Daejung Chemicals & Metals Co., Ltd., Corea. De acuerdo con las especificaciones, la solución de MR constaba de 90 % de etanol, 9,9 % de agua desionizada y 0,1 % de MR. En un matraz cónico de 250 mL se suspendieron 6 mg de polvo fotocatalítico (TiO2 (Degussa P-25) o capas de mica exfoliada) en 50 mL de la solución MR mantenida en oscuridad a temperatura ambiente con agitación durante 1 h. Luego, las mezclas se mantuvieron bajo la luz solar entre las 11:00 y las 15:00 horas en el campus de la Universidad de Inha, República de Corea; los experimentos con MR se llevaron a cabo en días diferentes. Las alícuotas de la solución acuosa se tomaron a intervalos (30, 60, 120, 180 y 240 min), se filtraron con papel filtro y se registró el espectro de absorción UV-vis de la solución clara con la misma cantidad mediante un Espectrómetro UV-vis (Tecnología VARIAM, Cary 100 UV-vis). La actividad fotocatalítica del fotocatalizador sintetizado se determinó por la disminución de la absorbancia a 518 nm para MR.

En un estudio anterior24, llevamos a cabo cálculos DFT de primeros principios sobre las propiedades estructurales y electrónicas de nanoláminas de mica 2D de tipo moscovita (KAl3Si3O10(OH)2) con un espesor molecular controlado. En las nanoláminas de mica 2D con diferentes números de capas, se observó un estrechamiento anormal de la banda prohibida, al contrario de los conocidos efectos de tamaño cuántico. La disminución del número de capas dio como resultado una energía de banda prohibida reducida de 7 a 2,5 eV, lo que propone un enfoque novedoso para preparar materiales 2D con bandas prohibidas más pequeñas, que son necesarias para preparar dispositivos a partir de heteroestructuras 2D.

Dado que las nanoláminas de mica se exfolian de los cristalitos anfitriones, pueden presentar diferentes propiedades estructurales debido al hecho de que una gran proporción de los átomos ahora se encuentran en la superficie, en lugar de estar confinados dentro de la masa. En consecuencia, las distorsiones estructurales en las nanoláminas de mica pueden contribuir a su contraintuitivo estrechamiento de banda observado en un estudio anterior24 y también cambiar su estabilidad. Para investigar y comparar las estabilidades relativas de las nanoláminas de mica de una y pocas capas, realizamos una serie de cálculos en nanoláminas de mica de una sola capa (1L), doble capa (2L) y triple capa (3L) como sistemas modelo. Calculamos la energía superficial de las nanoláminas de mica para cuantificar la estabilidad usando la siguiente ecuación:

donde A es el área de la superficie de la supercélula losa, Eslab es la energía de la supercélula losa, Ebulk es la energía total por átomo y N es el número de átomos en la supercélula losa. Curiosamente, encontramos que la mica de 2L es 36 y 22 meV menos estable que la mica de 1L y 3L, respectivamente. Se puede suponer que la estabilidad caracterizada por la energía superficial se deriva de dos factores, estructural y electrónico:

donde el componente Estructural se origina en el entorno atómico local en las superficies (es decir, de la presencia de enlaces colgantes, potenciales químicos, etc.), mientras que Eelectronic proviene de efectos electrónicos cuánticos (es decir, confinamiento cuántico, etc.). En nuestro caso, todas las estructuras de mica de una, dos y tres capas tienen el mismo tipo de terminación K+; por lo tanto, podemos descartar el factor Estructural. Por lo tanto, la estabilidad preferible de las láminas de mica con capas de números impares debe originarse en los efectos electrónicos. Para respaldar esta hipótesis, hemos desarrollado un modelo de protección del núcleo para la descripción de mica de pocas capas. De acuerdo con este modelo, tratamos la estructura de la mica como una secuencia de capas cargadas positivas y negativas. La capa positiva corresponde a la región K+, mientras que la capa negativa corresponde a una región sándwich tetraédrica-octaédrica-tetraédrica (Fig. 1 en Ref.24). Las regiones positiva y negativa interactúan entre sí de acuerdo con una ecuación general similar a la de Coulomb:

Por lo tanto, la estabilidad depende de los valores de las cargas positivas y negativas y de la distancia entre las capas positiva y negativa. En las nanoláminas de mica de una sola capa (1L), hay una atracción electromagnética estable entre la capa de iones K+ de la superficie positiva (Q1) y las cargas negativas del núcleo sándwich tetraédrico-octaédrico-tetraédrico (Q2). Sin embargo, en las nanoláminas de mica de doble capa (2L), existe una carga positiva en la región del núcleo. Aunque está protegida por las cargas negativas vecinas, esta carga positiva protegida en el núcleo repele la capa de iones K+ positivos en la superficie, lo que hace que la mica de doble capa sea inestable. El efecto de blindaje es equivalente a la deducción parcial del Q2 negativo, por lo tanto, la ecuación anterior se puede reescribir de la siguiente manera:

Esto produce una disminución de la atractiva interacción electrostática entre la capa superficial de iones K+ y la capa sándwich tetraédrica-octaédrica-tetraédrica negativa vecina. Además, en las nanoláminas de mica de triple capa (3L), se produce una carga negativa en la región del núcleo. Definitivamente es apantallado por la capa de iones K+ positivos vecina antes de que esta carga negativa protegida en el núcleo atraiga la capa de iones K+ positivos en la superficie. Sin embargo, la distancia lejana puede debilitar drásticamente la interacción atractiva para estabilizar la estructura 3L.

Para verificar esta hipótesis, calculamos las cargas de Bader en todos los átomos en mica de una, dos y tres capas. Un valor negativo de la carga de Bader representa la aceptación de electrones para generar carga, mientras que un valor positivo representa la donación de electrones para generar carga. Encontramos que los átomos de K superficiales en todos los casos poseen una carga similar de + 0.89|e|, lo que indica que están casi completamente ionizados. Esto también sugiere valores Q1 iguales de Eq. 1 en todos los casos. La carga de la región del núcleo en 1L tiene un valor Q2 de − 1,78|e|, lo que da la atractiva interacción electrostática entre los iones K+ y el núcleo. Sin embargo, un valor de \({Q}_{2}^{blindado}\) de 0.004|e| en 2L, la indicación del efecto de protección de las capas negativas que impactan en la carga positiva del núcleo conduce a una reducción de Q2. Como resultado, esperamos una interacción mucho más débil obtenida en 2L con la ecuación. (4), por lo tanto, menos estabilidad. El valor \({Q}_{2}^{blindado}\) calculado en 3L es insignificante, lo que se puede atribuir a la gran distancia entre el núcleo y la superficie. Esto implica que el efecto de protección del núcleo puede no ser sustancial en las nanoláminas de mica de muchas capas. Sobre esta base, podemos ampliar aún más nuestra conclusión y sugerir que la mica con un número par de capas sería menos estable que la mica con un número impar de capas (Fig. 1).

Modelo de blindaje de núcleo para mica de pocas capas. El color azul representa regiones de carga positiva (capa K) y el color verde representa regiones de carga negativa (estructura sándwich tetraédrica y octaédrica).

Con el propósito de probar el cálculo teórico que predice que las capas de mica impares son más estables que las pares, hemos intentado medir la población de cada capa en el producto de las nanoláminas de mica exfoliadas. Para identificar el número de capas en el producto de mica exfoliada, realizamos una caracterización combinada de reflectividad óptica y dispersión Raman. La Figura 2a muestra una imagen óptica bajo una iluminación de luz blanca. Se observó que el color aparente depende del espesor de la nanolámina, debido a los efectos de interferencia de las interfases mica/SiO2 y SiO2/Si25,26. Para obtener una imagen más cuantitativa de la distribución del espesor, realizamos caracterizaciones ópticas (Fig. 2b, c) utilizando una iluminación monocromática a 530 nm, que está cerca del contraste máximo para las nanoláminas de mica25. Claramente, las nanoláminas de mica mostraron una mayor reflectividad que el sustrato. Esta imagen proporciona una imagen clara de la distribución del espesor con capas que van desde 1 a 5L. El recuadro de la Fig. 2c muestra una imagen AFM medida a partir de 1L parte del contraste óptico. La diferencia de altura entre la nanolámina de mica y el sustrato de SiO2/Si fue de 1,04 nm, que fue comparable con el espesor teórico de la nanolámina de mica de 1L24.

(a) Imagen óptica medida con luz blanca sobre nanoláminas de mica sobre un sustrato de SiO2/Si de 100 nm. (b) Imagen óptica medida con la luz de 530 nm, que está cerca del contraste máximo para las nanoláminas de mica. ( c ) Imagen óptica medida con la luz de 530 nm en nanoláminas de mica monocapa. (recuadro) Imagen AFM tomada del área punteada en (c). ( d ) Espectros Raman de nanoláminas de mica con diferentes números de capa. Los espectros se tomaron de la misma película que (b). ( e ) Mapas de intensidad Raman monitoreados con el modo 263-cm−1. ( f ) Distribución de los números de capa estimados a partir de 100 imágenes de mapeo Raman.

Una vez establecida la identificación del espesor mediante la reflectividad óptica, ampliamos la espectroscopia Raman, que es una de las herramientas más poderosas para la caracterización del espesor de materiales 2D. La Figura 2d muestra espectros Raman de nanoláminas de mica con diferentes números de capa. Aunque la eficiencia de dispersión Raman de la mica es mucho menor (aproximadamente 100 veces) que la del grafeno y el MoS2, pudimos monitorear la dependencia del grosor; la intensidad máxima en los espectros Raman depende evidentemente del número de capas. Al convertir la intensidad máxima en una imagen, se puede visualizar la población de nanoláminas de mica en términos del número de capas, que a menudo se usa para determinar el número de capas en materiales 2D. Sobre esta base, podemos hacer una imagen Raman, indicando el número de capas para productos de mica exfoliada. En la Fig. 2e se muestra un ejemplo de la imagen Raman, que revela la existencia de nanoláminas de mica de pocas capas. Se observó que el número típico de nanoláminas de mica era 1, 2, 3 y 5. Observamos que se han producido nanoláminas de mica con un número par de capas (es decir, 2 en el presente caso), además de aquellas con un número impar. número de capas (es decir, 1, 3 y 5). Aunque los resultados confirman la existencia de nanoláminas de mica de 2L, la cantidad de nanoláminas de mica de capas impares es significativamente mayor que la de las de capas pares. Hemos estimado la población de capas pares e impares a partir de 100 imágenes Raman, que se tomaron de diferentes productos de mica exfoliada. Los resultados se resumen en la Fig. 2f, lo que demuestra evidentemente que las nanoláminas de mica impares son predominantes. Esta observación directa de la población de nanoláminas de mica en términos del número de capas es consistente con el modelo de protección del núcleo, lo que indica que las nanoláminas de mica de capas pares son menos estables en comparación con las de capas impares.

De acuerdo con el modelo de blindaje del núcleo, debido a la alternancia de cargas en la región del núcleo que puede conducir a la alternancia en los campos dipolares con componentes paralelos a la superficie, puede haber dos tipos de cargas superficiales para capas pares/impares. Es decir, las superficies de todos los tipos de capas son todas positivas, pero las capas impares tienen un dipolo fuerte debido a las regiones centrales más negativas, y las capas pares tienen un dipolo relativamente débil debido a las regiones centrales menos negativas. . Para verificar esto, hemos medido el estado de carga de la superficie de las nanoláminas de mica 2D mediante microscopía de fuerza de sonda Kelvin (KPFM), con la que se puede observar la función de trabajo de las superficies a escala molecular. El mapa de la función de trabajo producido por KPFM nos brinda información sobre la composición y el estado electrónico de las estructuras locales en la superficie de un sólido porque la función de trabajo de un sólido está determinada por varios fenómenos de superficie, composición química, reconstrucción de superficies y dopaje y doblado de bandas de semiconductores. Como se muestra en la Fig. 3, las capas impares, como las nanoláminas de mica de 1L y 3L, son más positivas que las capas pares, como las nanoláminas de mica de 2L. Lo que es más importante es que los estados de carga superficial para 1L y 3L son casi idénticos. Probamos que la nanohoja de 3L tiene una banda prohibida mayor que las de 1L y 2L; si la carga superficial no juega un papel en la Fig. 3, deberíamos ver 3 tipos (uno para cada tipo de capa) correspondientes a las 3 funciones de trabajo. El hecho de que haya dos tipos observados en la Fig. 3 está a favor de las cargas alternas con las capas pares/impares.

(a) imagen AFM y (b) estado de carga medido por KPFM del producto de mica exfoliada.

Con el propósito de explotar las nanoláminas de mica exfoliadas, hemos investigado sus propiedades fotocatalíticas probando la degradación del tinte. Las actividades de degradación fotocatalítica de la mica y el TiO2 (usado como referencia) se muestran en la Fig. 4. Los espectros de absorción ultravioleta-visible (UV-vis) de las soluciones de rojo de metileno (MR) que contienen TiO2 o nanoláminas de mica se muestran en la Fig. S1 (consulte la figura complementaria S1 en línea). Antes de la irradiación con luz solar, las suspensiones de mica o TiO2 y la solución de MR que contenía el tinte se agitaron en la oscuridad para establecer el equilibrio de adsorción/desorción entre el tinte y el fotocatalizador.

Espectros de absorción UV-vis de MR a 518 nm.

Como se muestra en la Fig. 4, las nanoláminas de mica muestran una fuerte absorción del colorante aniónico MR con un valor de absorción inicial de 4,05. En particular, la absorbancia de MR en las nanoláminas de mica disminuyó de 4,05 a 2,8 después de 250 minutos de irradiación con luz solar. Por otro lado, MR no se degradó en absoluto en TiO2 y su concentración se mantuvo casi sin cambios después de 250 min. La degradación del tinte necesita dos pasos: (1) adsorción del tinte en la nanolámina de mica y (2) destrucción del tinte por fotoelectrones. Las nanoláminas de mica preparadas por exfoliación consisten en escamas de pocas capas, estando compuestas principalmente de 1 y 3 capas y en parte de 2 capas. De acuerdo con nuestro modelo de "protección del núcleo", la estructura de la nanolámina de mica se puede tratar como una secuencia de capas cargadas positivas y negativas. La capa positiva corresponde a la región K+, mientras que la capa negativa corresponde a una región intercalada de SiO4–AlO6–SiO4. En consecuencia, la degradación efectiva de MR por las nanoláminas de mica exfoliadas es razonable. Por el contrario, no esperamos una degradación significativa de MR en la superficie de TiO2 cargada negativamente. Nuestros estudios sobre nanoláminas de mica sugieren que es un candidato potencial que puede degradar eficazmente los colorantes ácidos. Dado que una superficie de TiO2 con carga positiva permitiría comprender mejor los efectos positivos de la superficie de mica en la degradación fotocatalítica del tinte MR aniónico, planeamos sintetizar nanopartículas de TiO2 con carga positiva ajustando el pH de la solución38 o incorporando amina protonada39 para sus pruebas de degradación del tinte fotocatalítico .

Dado que los átomos de K superficiales en las nanoláminas de mica de 1L, 2L y 3L poseen una carga similar de + 0,89|e|, su interacción electrostática correspondiente para provocar la adsorción superficial del tinte MO aniónico puede mostrar una discrepancia insignificante. Teniendo en cuenta que la energía de banda prohibida tiende a reducirse con la disminución del número de capas24, esto conducirá a un aumento de la adsorción de luz UV-Vis. Por lo tanto, suponiendo que la recombinación del par electrón-hueco no se altere con el número de capas de nanohojas, la eficiencia de la degradación fotocatalítica del colorante MO aumentará con la disminución del número de capas.

Investigamos la estabilidad dependiente de la capa de nanoláminas de mica 2D de tipo moscovita (KAl3Si3O10(OH)2) utilizando técnicas de espectroscopia y modelado teórico basado en DFT. Los cálculos de DFT en nanoláminas de mica con diferentes espesores de capa (n = 1, 2 y 3) indicaron que la estabilidad preferible de las capas impares se origina en los efectos electrónicos. Con una suposición razonable de que los efectos electrónicos desempeñarán un papel importante, desarrollamos un modelo de protección del núcleo, demostrando con éxito la inestabilidad de las capas pares de nanoláminas de mica; la capa intermedia K dentro de la mica de doble capa crea un efecto de protección para la carga del núcleo. Las imágenes Raman revelaron que los productos de mica exfoliada se componen predominantemente de capas con números impares (es decir, 1L, 3L y 5L), así como una cantidad menor de números pares (como 2L y 4L), lo que es coherente con la modelo, que se evidenció aún más por la medición de la carga superficial a través de KPFM. Hemos comparado la capacidad de degradación fotocatalítica de las nanoláminas de mica exfoliada con la del TiO2 mediante el uso de una solución MR. La mica tenía una capacidad de degradación muy alta hacia la RM, mientras que el TiO2 no, lo que indica que las nanoláminas de mica tienen potencial para su uso en la degradación fotocatalítica de la RM ácida.

Todos los datos generados o analizados durante este estudio están disponibles del autor correspondiente a pedido razonable.

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Agradecemos a Jin-Young Kim por su ayuda para dibujar figuras.

Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales, Universidad de Inha, Incheon, 22212, República de Corea

Jae-Hun Kim y Sang Sub Kim

Grupo de interfaz entrópica, Universidad de Tecnología y Diseño de Singapur, Singapur, 487372, Singapur

Vadym. V. Kulish, Shunnian Wu y Ping Wu

Instituto de Materiales y Sistemas para la Sostenibilidad (IMaSS), Universidad de Nagoya, Nagoya, 464-8601, Japón

Yue Shi y Minoru Osada

División de Ciencia e Ingeniería de Materiales, Universidad de Hanyang, Seúl, 04763, República de Corea

Hyun Woo Kim

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SSK concibió y diseñó el proyecto. JHK llevó a cabo los experimentos de tinte. VVK realizó los cálculos de DFT. SW llevó a cabo los cálculos de DFT. YS realizó experimentos AFM y Raman. PW preparó el borrador y guió el modelo. MO obtuvo los espectros Raman y los resultados de KPFM y redactó las partes relacionadas. HWK finalizó el manuscrito. Todos los autores discutieron los resultados y comentaron el manuscrito.

Correspondencia a Ping Wu, Minoru Osada, Hyoun Woo Kim o Sang Sub Kim.

Los autores declaran no tener conflictos de intereses.

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Reimpresiones y permisos

Kim, JH., Kulish, VV, Wu, S. et al. Estabilidad dependiente de la capa de nanoláminas de mica 2D. Informe científico 13, 7880 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-34465-5

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Recibido: 21 noviembre 2022

Aceptado: 30 de abril de 2023

Publicado: 15 mayo 2023

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-023-34465-5

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