Sciencemag.cz
Doporučujeme
Germanen (germanene), ač materiál analogický grafenu, známe prozatím jen málo. Jak se zdá, látka je v tomto případě totiž stabilní pouze ve vakuu.
Justin Ye z univerzity v Groningenu se svými kolegy teprve nyní dokázal vodivost germanenu alespoň nějak změřit. Podle studie publikované v Nano Letters je germanen izolátor, ale menší zahřátí jej změní na povolodič a ještě další pak zdůrazní jeho kovové vlastnosti.
Germanen se prozatím vyráběl z 3D krystalu germania pomocí vápníku (v minulosti se to zkoušelo i stříbrem a zlatem). Vápenaté ionty ve struktuře se pak nahradily vodíkem, výsledkem byl tzv. germanan (germanane). Poté bylo třeba odstranit i vodík, v tu chvíli se však struktura začala rozpadat. Výzkumníci nyní problém se stabilitou vyřešili tím, že odstranění vodíku provedli ve vakuu. Na polovodič se pak izolátor přeměnil při 200 ºC. Změna vodivosti je nevratná, pravděpodobně souvisí s tím, jak se materiál vyrábí – odstraňováním vodíku, které je teprve po dalším zahřívání dokončeno. Při jiném způsobu výroby bychom možná dostali rovnou (polo)vodič. Roli může hrát i to, jak se původně několik vrstev teprve mění na plně 2D formu.
Výhodou germania je logicky to, že se již jako polovodič používá, takže germanen by měl jít bez problémů integrovat do současných technologií výroby. Uvádí se mj. jeho možné využití ve spintronice, kdy atomy germania jsou proti uhlíku těžší, jejich spin by se měl dát lépe ovládat.
Qihong Chen et al. Highly conductive metallic state and strong spin-orbit interaction in annealed germanane, Nano Letters (2019). DOI: 10.1021/acs.nanolett.8b04207
Zdroj: Phys.org a další
Poznámka PH: Dále se v minulosti uvádělo (v souvislosti se syntézou pomocí stříbra nebo zlata), že germanen je i za běžné teploty topologickým izolátorem, tj. vede proud pouze po svém obvodu.
