interskiktsbindningarna

Interskiktsbindningarna är de kemiska krafterna som håller samman skikt i lagerstrukturer där byggstenarna är två- eller flerskiktiga kristaller. Dessa bindningar är generellt svagare än de starka kemiska bindningarna inom varje skikt, vilket ger materialen hög inplan styrka men relativt låg kohesion mellan skikten. Van der Waals-bindningar är den vanligaste typen mellan skikten i många lagermaterial.

I vissa material kan interlayer-bindningarna vara starkare eller förändras av andra mekanismer. Kovalenta eller jonbindningar mellan skikten förekommer i vissa strukturer, medan vattenmolekyler och joner kan delvis överskuggas eller stabiliseras mellan skikten i hydratiserade leror. Hydrogensbryggor kan också bidra till interlayer-bindningar i grupper där skiktens kanter bär funktionella grupper.

Exempel på material där interskiktsbindningar är avgörande inkluderar grafit, hexagonal boron nitride (h-BN) och transition metal dichalcogenides som MoS2 och WS2. Även leror som smektiter har betydande interskalbindningar där mellanrummet mellan skikten kan fyllas av vatten och joner. Interlayer-avståndet varierar mellan material, vanligtvis intervaller från några ångströmmar upp till cirka en tiopunkt nanometer.

Betydelsen av interskiktsbindningar är stor för materiellens egenskaper. De avgör hur lätt skikten kan skildas (exfoliering) och hur liggande planens mekaniska, elektriska och termiska egenskaper uppträder. Genom interkalation eller annan kemisk behandling kan avståndet mellan skikten och bindningarnas karaktär modifieras, vilket möjliggör bildandet av tvådimensionella material från bulkstrukturer och påverkar tillämpningar i batterier, lubrication och elektronik.