Mesoscopic origami from van der Waals heterostructures
Project goals
Two-dimensional (2D) crystals are extremely thin building blocks known as active components of van der Waals (vdW) heterostructures. The current strategies for tuning the functional properties of vdW materials are based on the controlled alternation and mutual rotation of partial monolayers. The project aims to deliberate the vdW materials from planarity through their controlled folding into three-dimensional (3D) mesoscopic origami. The research strategy includes the preparation of lateral and vertical vdW structures and their “origamisation” using a liquid-assisted delamination. The obtained vdW origami will be studied by relevant techniques, e.g., cryomagnetic Raman and photoluminescence spectroscopy, magnetic force microscopy and micro-Hall magnetometry in order to evaluate and optimize the exploitable physical properties (diodes, weak links). The motivation of the project is to stimulate development of non-lithographic technologies yielding nanoscale components and devices based on vdW materials on scales 100 - 1000 times larger than their own dimensions.
Keywords
2D materialsheterostructuresspectroscopyorigamivdW materials
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
SGA0202200004
Main participants
Univerzita Karlova / Matematicko-fyzikální fakulta
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
22-17517S
Alternative language
Project name in Czech
Mezoskopické origami z van der Waalsovských heterostruktur
Annotation in Czech
Dvojdimenzionální (2D) krystaly jsou extrémně tenké stavební jednotky, které figurují jako aktivní komponenty van der Waalsovských (vdW) heterostruktur. Současné strategie ladění funkčních vlastností vdW materiálů stojí na řízeném střídání a vzájemném pootočení dílčích monovrstev. Projekt si klade za cíl osvobodit vdW materiály z planarity prostřednictvím jejich řízeného skládání do trojdimenzionálních (3D) mezoskopických origami. Výzkumná strategie zahrnuje přípravu laterálních a vertikálních vdW struktur a jejich origamizaci pomocí kapalinou asistované delamince. Získané vdW origami budou studovány relevantními technikami, např. kryomagnetickou Ramanskou a fotoluminiscenční spektro-mikroskopií, magnetickou silovou mikroskopií a mikro-Hallovou magnetometrií s cílem vyhodnotit a optimalizovat fyzikální vlastnosti relevantní pro aplikace (diody, slabé spoje). Motivací projektu je přispět k rozvoji bezlitografických technologií přípravy nanorozměrových součástek a zařízení na bázi vdW materiálů na škálách 100 – 1000 x větších než je jejich vlastní rozměr.
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
OECD FORD - main branch
21001 - Nano-materials (production and properties)
OECD FORD - secondary branch
10302 - Condensed matter physics (including formerly solid state physics, supercond.)
OECD FORD - another secondary branch
—
BM - Solid-state physics and magnetism
JJ - Other materials
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2022
Realization period - end
Dec 31, 2024
Project status
—
Latest support payment
Feb 29, 2024
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP25-GA0-GA-R
Data delivery date
Mar 12, 2025
Finance
Total approved costs
6,780 thou. CZK
Public financial support
6,462 thou. CZK
Other public sources
318 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
6 780 CZK thou.
Public support
6 462 CZK thou.
95%
Provider
Czech Science Foundation
OECD FORD
Nano-materials (production and properties)
Solution period
01. 01. 2022 - 31. 12. 2024