Vznik orientovaného vrstveného MoS2 z amorfního tenkého filmu odhalený polarizovanou rentgenovou absorpční spektroskopií

MoS2 is a prototypical two-dimensional van der Waals (vdW) solid, where covalently bonded S–Mo–S triplets are held together by weaker vdW forces. In this work, we have studied structural transformation from a three-dimensional amorphous phase of MoS2 into a layered vdW crystal using S L2;3 edge x-ray absorption near-edge structure (XANES) spectroscopy with in-plane and out-of-plane polarized x-ray beam. The crystallization process, which starts from an isotropic amorphous phase, is accompanied by the establishment of vdW interaction between covalently bonded layers, resulting in the anisotropic nature of the crystalline phase. We have disclosed that the preferential growth of MoS2 layers along the (200) Bragg reflection commences immediately from the amorphous phase with no intermediate crystal orientations. We have additionally identified a unique signature in the S L2;3 edge spectrum that is associated with vdW bonds and can be possibly used to determine sulfur-based single-layered and multi-layered transition metal dichalcogenides.MoS2 je typická dvourozměrná pevná látka s van der Waalsovou (vdW) vazbou, kde kovalentně vázané triplety S–Mo–S drží pohromadě slabší vdW síly. V této práci jsme studovali strukturní transformaci z trojrozměrné amorfní fáze MoS2 na vrstvený vdW krystal pomocí spektroskopie rentgenové absorpční struktury blízké hrany (XANES) při absorpční hraně S L2,3 s polarizovaným rentgenovým paprskem v rovině a mimo rovinu. Proces krystalizace, který začíná z izotropní amorfní fáze, je doprovázen ustavením interakce vdW mezi kovalentně vázanými vrstvami, což má za následek anizotropní povahu krystalické fáze. Zjistili jsme, že preferenční růst vrstev MoS2 podél (200) Braggova odrazu začíná okamžitě od amorfní fáze bez dalších krystalových orientací. Dále jsme identifikovali jedinečný podpis ve spektru absorpční hrany S L2;3, který je spojen s vdW vazbami a může být potenciálně použit ke stanovení jednovrstvých a vícevrstvých dichalkogenidů přechodných kovů na bázi síry