Un equipo de investigadores europeos se ha convertido en uno de los primeros grupos en sintetizar con éxito el material 2D germanene.

Apodado un 'primo del grafeno', el material, que se compone de una sola capa de átomos de germanio, Se espera que exhiba propiedades eléctricas y ópticas impresionantes y podría integrarse ampliamente en la industria electrónica en el futuro.

El material ha sido presentado hoy, 10 de septiembre en el Nueva Revista de Física .

Germanene se propuso por primera vez en 2009, pero tiene, hasta ahora, permaneció esquivo. Desde entonces, el grafeno se ha desarrollado aún más, mientras que otros materiales 2D, como el siliceno, han sido sintetizados.

Al igual que el silicene, El método propuesto para sintetizar germaneno es depositar átomos de germanio individuales sobre un sustrato a altas temperaturas y en un vacío ultra alto.

El avance del equipo de investigación europeo se realizó en paralelo con un equipo independiente de China que ha informado de pruebas de que el germanene se ha sintetizado en un sustrato de platino.

En el estudio actual, los investigadores descubrieron, bastante casualmente, que el oro también podría utilizarse como sustrato, un evento en el que el coautor del estudio, el profesor Guy Le Lay, de la Universidad de Aix-Marsella, descrito como "como pasar a través del espejo".

'Siguiendo nuestra síntesis del otro primo del grafeno, silicene, pensamos que era natural intentar producir germanene de la misma manera, depositando germanio sobre un sustrato de plata, Dijo Le Lay.

'Este intento falló, así que decidí cambiarme a un sustrato dorado, habiendo recordado mi antiguo trabajo de mi tesis doctoral, en el que el oro se hizo crecer sobre un sustrato de germanio. Pensé que valdría la pena intentarlo al revés.

Después de depositar los átomos de germanio sobre un sustrato de oro, los investigadores pudieron confirmar que el material era de hecho germanene tomando medidas de espectroscopia y cálculos de la teoría funcional de la densidad (DFT), que investigó la estructura electrónica del material.

El material también se observó bajo un microscopio de efecto túnel, que reveló la estructura de panal característica de un material 2D.

Los investigadores creen que con un mayor desarrollo es posible que el germanene se cultive en películas delgadas de oro sobre un sustrato flexible. que sin duda sería más barato que el platino y permitiría sintetizar germanene a gran escala.

Adicionalmente, las propiedades únicas del germanene podrían convertirlo en un aislante topológico bidimensional robusto, particularmente hasta temperatura ambiente, abriendo la posibilidad de utilizar el material en computación cuántica.

El profesor Le Lay continuó:`` Hemos proporcionado pruebas convincentes del nacimiento de germanene casi plano:una novela, alótropo de germanio sintético que no existe en la naturaleza. Es un nuevo primo del grafeno.

'La síntesis de germanene es solo el comienzo de una larga búsqueda. En efecto, el éxito en la síntesis no fue fácil de lograr y bastante exigente. Ahora se necesita una cantidad considerable de trabajo para caracterizar aún más las propiedades electrónicas del material '.

Coautor del estudio Profesor Angel Rubio, de la Universidad del País Vasco, agregó:"Un aspecto importante de nuestro estudio es que hemos aumentado el lego de materiales 2D que podemos usar para construir una gran cantidad de materiales sólidos artificiales con una amplia gama de propiedades diferentes".