Ученые искали идеальный кристалл, а нашли кое-что получше: для этого пришлось вывести из «спячки» диселенид палладия
Физики МФТИ превратили «неправильные» наночастицы в сверхчувствительные сенсоры и катализаторы.
В материаловедении двумерных кристаллов структурный беспорядок традиционно считается врагом: случайные отклонения от правильной решетки рассеивают электроны, снижают подвижность носителей заряда, портят оптические характеристики.
Производители микрочипов тратят миллиарды, чтобы выращивать кристаллы с минимальным числом таких дефектов. Логика простая: чем чище структура, тем предсказуемее материал.
Но это правило — не абсолют. Исследование физиков МФТИ и НЦМУ «Центр перспективной микроэлектроники», опубликованное в январе 2026 года, как раз об одном из ярких исключений.
Благородный металл в спячке
Диселенид палладия — PdSe2 — на первый взгляд не слишком перспективный объект для исследования. Слоистый двумерный кристалл, стабильный, химически инертный. Именно инертность долгое время мешала ученым всерьез им заняться: материал словно не хотел взаимодействовать с окружающей средой, а значит, и использовать его в сенсорах или катализаторах было затруднительно.
Исследователи Московского физико-технического института в партнерстве с коллегами из Объединенного института ядерных исследований и ряда других российских и зарубежных центров решили эту инертность преодолеть. Замысел был прямолинейным: раздробить кристалл до наноразмеров, увеличить площадь поверхности — и активных центров для реакций станет больше. Иными словами, получить маленькие, но кристаллически правильные копии исходного материала. Эксперимент повел в другую сторону.
Лазер, плазма и атомный хаос
Метод, который выбрали физики, называется фемтосекундной лазерной абляцией. Кристалл помещают в дистиллированную воду и облучают сверхкороткими лазерными импульсами — каждый длится около одной квадриллионной доли секунды. За это время лазерный луч успевает разогреть вещество в точке фокусировки до нескольких тысяч градусов.
«Изначально диселенид палладия — это слоистый двумерный кристалл. В естественном состоянии он стабилен и химически инертен, поскольку на поверхности его решетки мало активных центров для взаимодействия с внешней средой. Чтобы вывести материал из "спячки", его поместили в дистиллированную воду и облучили сверхкороткими (фемтосекундными) лазерными импульсами», —