Científicos de la Universidad Rice y el Instituto Indio de Ciencias, Bangalore, han descubierto un método para fabricar galio atómicamente plano que parece prometedor para la electrónica a nanoescala.

El laboratorio de Rice del científico de materiales Pulickel Ajayan y sus colegas en India crearon gallenene bidimensional, una fina película de material conductor que es al galio lo que el grafeno es al carbono.

Extraído en una forma bidimensional, el nuevo material parece tener afinidad por unirse con semiconductores como el silicio y podría hacer un contacto metálico eficiente en dispositivos electrónicos bidimensionales, dijeron los investigadores.

El nuevo material se introdujo en Avances de la ciencia .

El galio es un metal con un punto de fusión bajo; a diferencia del grafeno y muchas otras estructuras 2-D, todavía no se puede cultivar con métodos de deposición en fase de vapor. Es más, el galio también tiene tendencia a oxidarse rápidamente. Y aunque las primeras muestras de grafeno se eliminaron del grafito con cinta adhesiva, los enlaces entre las capas de galio son demasiado fuertes para un enfoque tan simple.

Entonces, el equipo de Rice dirigido por los coautores Vidya Kochat, ex investigador postdoctoral en Rice, y Atanu Samanta, estudiante del Instituto Indio de Ciencias, usó calor en lugar de fuerza.

En lugar de un enfoque de abajo hacia arriba, los investigadores bajaron del galio a granel calentándolo a 29,7 grados Celsius (unos 85 grados Fahrenheit), justo debajo del punto de fusión del elemento. Eso fue suficiente para gotear galio en un portaobjetos de vidrio. Como una gota se enfrió solo un poco los investigadores presionaron una pieza plana de dióxido de silicio en la parte superior para levantar solo unas pocas capas planas de gallenene.

Exfoliaron con éxito gallenene sobre otros sustratos, incluido el nitruro de galio, arseniuro de galio, silicona y níquel. Eso les permitió confirmar que combinaciones particulares de sustrato y galleno tienen diferentes propiedades electrónicas y sugerir que estas propiedades se pueden ajustar para aplicaciones.

"El trabajo actual utiliza las interfaces débiles de sólidos y líquidos para separar láminas 2-D delgadas de galio, "dijo Chandra Sekhar Tiwary, investigador principal del proyecto que completó en Rice antes de convertirse en profesor asistente en el Instituto Indio de Tecnología en Gandhinagar, India. "El mismo método se puede explorar para otros metales y compuestos con puntos de fusión bajos".

Se están investigando las propiedades plasmónicas y de otro tipo de Gallenene, según Ajayan. "Los metales cercanos a 2-D son difíciles de extraer, dado que en su mayoría son de alta resistencia, estructuras sin capas, por lo que gallenene es una excepción que podría salvar la necesidad de metales en el mundo 2-D, " él dijo.