Germanene es una hoja de germanio de un átomo de espesor, en una estructura de panal. Tiene claras similitudes con el grafeno, el material que indujo una actividad investigadora masiva en todo el mundo, especialmente después del Premio Nobel de 2010.

Una diferencia importante entre el grafeno y el germaneno es la 'banda prohibida', una propiedad bien conocida en la electrónica de semiconductores:gracias a este 'salto' de los niveles de energía que los electrones pueden tener, es posible controlar, conmutar y amplificar corrientes. El grafeno tenía una banda prohibida muy pequeña que solo se puede medir a temperaturas muy bajas, germanene muestra una banda prohibida que es significativamente mayor. Intentos anteriores de cultivar germanene, sin embargo, muestran que estas atractivas propiedades parecen desvanecerse cuando se cultiva sobre una superficie metálica:un buen conductor de corriente. Para prevenir esto, los científicos de UT eligieron el semiconductor MoS2 como material de sustrato.

Islas

En condiciones de vacío ultra alto, germanene de hecho crece en el semiconductor. En primer lugar, los científicos observaron islas en los lugares donde MoS2 tenía defectos cristalinos, después de eso, el germanene se extiende cubriendo una superficie más grande. Una pregunta interesante es si las propiedades deseadas permanecen intactas. Las primeras mediciones muestran que las propiedades 2D típicas y la banda prohibida están presentes, Se necesitan más mediciones a baja temperatura para confirmar que el germanene funciona de la manera deseada:la parte interior funcionaría como aislante, mientras que los canales conductores se forman en los bordes.

Emparedado

Los otros científicos de UT hicieron cálculos mecánicos cuánticos sobre la combinación de molibdeno-disulfuro. Ellos, por ejemplo, miró la dirección del crecimiento, para poder optimizar el proceso. El grupo teórico dio un paso más, no solo investigando la bicapa de disulfuro de molibdeno, pero también cubriendo el germane con molibdendisulfuro. Esto evita que el germanene se oxide rápidamente. Los cálculos muestran que la construcción tipo sándwich tiene un rendimiento aún mejor cuando se trata de la banda prohibida.

Ambas publicaciones muestran que germanene, cultivado en disulfuro de molibdeno es un primer paso importante hacia nuevos dispositivos electrónicos o combinaciones insospechadas con dispositivos convencionales. 'Espintrónica', basado en el movimiento de espín de los electrones, parece ser un área de aplicación atractiva para germanene. Los electrones con spin hacia arriba y los electrones con spin down tienen canales conductores separados en los bordes del germanene. Harold Zandvliet recibió recientemente una subvención para realizar más investigaciones sobre este efecto prometedor.