Grafen zyskuje kolejnego konkurenta

Od czasu odkrycia grafenu naukowcy poszukują dwuwymiarowych materiałów o podobnych mu właściwościach. Interesują ich przede wszystkim materiały, w których elektrony poruszają się równie szybko co w grafenie, a które, w przeciwieństwie do grafenu, mają pasmo wzbronione. Właśnie brak pasma wzbronionego to jedna z przyczyn, dla których dotychczas nie wykorzystano grafenu w praktyce. Grafenowych urządzeń elektronicznych nie da się bowiem wyłączyć bez obecności pasma wzbronionego.

Z Journal of the American Chemical Society dowiadujemy się, że profesor Mircea Dincã z MIT-u i jego współpracownicy z MIT-u oraz Uniwersytetu Harvarda opracowali nowy dwuwymiarowy materiał będący połączeniem niklu i związku organicznego o nazwie HITP. Materiał ten ma właściwości podobne do grafenu, posiada naturalne użyteczne pasmo wzbronione, a ponadto samodzielnie organizuje się w przydatne struktury, co może ułatwić produkcję poprzez manipulowanie sposobem samoorganizacji za pomocą odpowiedniego dodawania składników materiału.

Nowy materiał – Ni₃(HITP)₂ – ma identyczną jak grafen perfekcyjną strukturę plastra miodu. Co więcej, jeśli wytwarzamy wiele warstw tego materiału, to warstwy te samodzielnie układają się idealnie na sobie, a wszystkie otwory w sześciokątnej strukturze mają dokładnie tę samą średnicę, wynoszącą około 2 nanometrów.

Uczeni, którzy wynaleźli wspomniany materiał, badali jego wielowarstwową formę. Uzyskane wyniki były imponujące. A to oznacza, że właściwości struktury 2D powinny być jeszcze lepsze. Mamy wszelkie podstawy by przypuszczać, że właściwości badanej przez nas struktury są gorsze od dwuwymiarowej płachty, a mimo to są imponujące - mówi profesor Dincã.

Ten oraz podobne materiały stworzone z materii organicznej i nieorganicznej mogą w przyszłości posłużyć nie tylko do budowy podzespołów elektronicznych, ale również do produkcji wysoko wydajnych ogniw fotowoltaicznych. Przydadzą się też fizykom w czasie badań podstawowych nad właściwościami magnetycznych izolatorów topologicznych czy materiałów, w których zachodzi kwantowy efekt Halla.

grafen nikiel związek organiczny