Germanen

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania
Model struktury grafenu – analogiczny do germanenu

Germanenalotropowa odmiana germanu, nanomateriał o płaskiej strukturze, analogicznej do grafenu i silicenu. Atomy germanu tworzą warstwę jednoatomowej grubości i połączone są w sześciokąty na podobieństwo plastra miodu. Ze względu na minimalną grubość, germanen jest uważany za strukturę dwuwymiarową. Wykazuje nowe właściwości półprzewodnikowe oraz optyczne i jest przedmiotem zainteresowania nauki, jako mogący znaleźć rozliczne zastosowania w elektronice.

Prace nad nowym nanomateriałem[edytuj | edytuj kod]

Teoretyczną możliwość istnienia takiej odmiany alotropowej germanu przewidziano już w 2009, jednak mimo postępów w produkcji grafenu i późniejszym uzyskaniu silicenu, przez kilka lat nie udało się go wytworzyć. W roku 2014 dwa zespoły naukowców, europejski i chiński, niezależnie od siebie ogłosiły uzyskanie germanenu metodą osadzania pojedynczych atomów germanu na odpowiednim podłożu w warunkach wysokiej temperatury i ultrawysokiej próżni. Grupa chińska wykorzystała w tym celu matrycę platynową, natomiast grupa europejska – matrycę złotą (wyeliminowanie platyny ułatwia produkcję i znacznie obniża koszty produktu). Jeden z członków zespołu europejskiego, prof. Angel Rubio z Uniwersytetu Kraju Basków, wyraził opinię, że wytworzenie kolejnego nowego nanomateriału jest ważne dla rozszerzenia zakresu właściwości sztucznych dwuwymiarowych materiałów[1].

Właściwości[edytuj | edytuj kod]

Właściwości elektroniczne i optyczne germanenu zostały wyliczone metodami ab initio[2], określono też jego prawdopodobne właściwości strukturalne[3]. Przewiduje się możliwość zastosowanie go w tranzystorach polowych i w innych podzespołach elektronicznych[4]. Niezwykłe właściwości materiałów typu germanenu (podobnie jak grafenu, silicenu i stanenu) dają niespotykane dotąd możliwości badania cząstek Diraca[5][6].

Przypisy[edytuj | edytuj kod]

  1. Graphene gets a 'cousin' in the shape of germanene (ang.). http://phys.org/ (Institute of Physics), 10 września 2014. [dostęp 15 września 2014].
  2. Ni, Zeyuan, Liu, Qihang, Tang, Kechao, Zheng, Jiaxin i inni. Tunable Bandgap in Silicene and Germanene. „Nano Letters”. 12 (1), s. 113-118, 2011. DOI: 10.1021/nl203065e. 
  3. Scalise, Emilio, Houssa, Michel, Pourtois, Geoffrey, van den Broek, B. i inni. Vibrational properties of silicene and germanene. „Nano Res.”. 6 (1), s. 19-28, 2013. DOI: 10.1007/s12274-012-0277-3. 
  4. Roome, Nathanael J., Carey, J. David. Beyond Graphene: Stable Elemental Monolayers of Silicene and Germanene. „ACS Applied Materials & Interfaces”. 6 (10), s. 7743-7750, 2014. DOI: 10.1021/am501022x. 
  5. Wang, Yang, Brar, Victor W., Shytov, Andrey V., Wu, Qiong i inni. Mapping Dirac quasiparticles near a single Coulomb impurity on graphene. „Nat Phys”. 8 (9), s. 653-657, 2012. DOI: 10.1038/nphys2379. 
  6. Lars Matthes, Olivia Pulci, Friedhelm Bechstedt. Massive Dirac quasiparticles in the optical absorbance of graphene, silicene, germanene, and tinene. „Journal of Physics: Condensed Matter”. 25 (39), s. 395305, 2013. 

Linki zewnętrzne[edytuj | edytuj kod]