Graphen ist eine Form von Kohlenstoff, die aus zweidimensionalen, ebenen Schichten mit einer Dicke von einem Atom besteht und in der die Atome in einem wabenförmigen Gitter angeordnet sind. Es ist eines der bemerkenswertesten und einzigartigsten Materialien der Welt, das alles kann vom Erkennen von Krebszellen über die Schaffung einer unglaublich starken Körperpanzerung bis hin zur Leistung als Hammer Supraleiter.
Aber auch wenn Graphen der Star-Quarterback der 2D-Materialpalette ist, ist es nicht der einzige Spieler im Spiel. In den letzten Jahren konnten Forscher 2D-Versionen einer Reihe anderer Materialien entwickeln, darunter Borophen, Germanen, Silicen, Stanen, Phosphoren, Bismuthen und andere. Jetzt haben Forscher der Rice University und des Indian Institute of Science, Bangalore, einen hinzugefügt haben ein weiteres atomar flaches Material in die Liste aufgenommen: eine 2D-Form des weichen Metalls Gallium, das sie nennen „Gallen“.
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Obwohl noch nicht klar ist, ob es so bemerkenswerte Leistungen wie Graphen erbringen wird, glauben die Forscher, die es entwickelt haben, dass Gallenen nützliche Anwendungen in der Nanoelektronik haben könnte.
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Graphen erklärt
Das Team, das das 2D-Gallenen isolierte, hatte dabei eine große Herausforderung. Im Gegensatz zu Graphen, das mit Klebeband aus Graphitbrocken gewonnen werden kann, sind Galliumschichten für einen solchen einfachen Ansatz zu stark. Stattdessen erhitzten die Forscher das Gallium auf etwa 30 Grad Celsius, nur knapp unter seinem Schmelzpunkt. Dadurch konnten sie das Material auf einen Glasobjektträger tropfen. Nachdem es abgekühlt war, drückten sie ein flaches Stück Siliziumdioxid auf das Gallium und konnten anschließend eine flache Gallenschicht entfernen.
Sie fanden außerdem heraus, dass sich Gallenen sehr leicht an andere Substrate bindet und dabei Galliumnitrid, Galliumarsenid, Silikon und Nickel bildet. Diese verschiedenen Kombinationen besitzen alle unterschiedliche elektronische Eigenschaften – was darauf hindeutet, dass in der Zukunft noch viel Forschung und fein abgestimmte Anwendungen erforderlich sind.
„Die aktuelle Arbeit nutzt die schwachen Grenzflächen von Feststoffen und Flüssigkeiten, um dünne zweidimensionale Galliumschichten zu trennen“, sagte Chandra Sekhar Tiwary, Hauptforscher des Projekts. in einer Stellungnahme. „Die gleiche Methode kann für andere Metalle und Verbindungen mit niedrigen Schmelzpunkten untersucht werden.“
Ein Papier, in dem die Arbeit beschrieben wurde, war kürzlich in der Zeitschrift Science Advances veröffentlicht.
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