Silicene consta de una sola capa de átomos de silicio. En contraste con el grafeno de material ultraplano, que está hecho de carbono, el silicene presenta irregularidades superficiales que influyen en sus propiedades electrónicas. Ahora, físicos de la Universidad de Basilea han podido determinar con precisión esta estructura ondulada. Como informan en la revista PNAS , su método también es adecuado para analizar otros materiales bidimensionales.

Desde la producción experimental de grafeno, Los materiales bidimensionales han estado en el centro de la investigación de materiales. Similar al carbono, una sola capa de átomos en forma de panal puede estar hecha de silicio. Este material, conocido como silicene, tiene una rugosidad atómica, en contraste con el grafeno, ya que algunos átomos están en un nivel más alto que otros.

Silicene no completamente plano

Ahora, el equipo de investigación, dirigido por el profesor Ernst Meyer del Departamento de Física y el Instituto Suizo de Nanociencia de la Universidad de Basilea, ha logrado representar cuantitativamente estas pequeñas diferencias de altura y detectar la diferente disposición de los átomos que se mueven en un rango de menos de un angstrom, es decir, menos de una décima millonésima de milímetro.

"Utilizamos microscopía de fuerza atómica de baja temperatura con una punta de monóxido de carbono, "explica el Dr. Rémy Pawlak, que jugó un papel principal en los experimentos. La espectroscopia de fuerza permite la determinación cuantitativa de fuerzas entre la muestra y la punta. Por lo tanto, la altura en relación con la superficie se puede detectar y los átomos individuales se pueden identificar químicamente. Las mediciones muestran una excelente concordancia con las simulaciones realizadas por socios del Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM).

Diferentes propiedades electrónicas

Este desnivel, conocido como pandeo, influye en las propiedades electrónicas del material. A diferencia del grafeno, que es conocido por ser un excelente conductor, sobre una superficie plateada, el siliceno se comporta más como un semiconductor. "En silicene, la perfecta estructura de nido de abeja se rompe. Esto no es necesariamente una desventaja, ya que podría conducir a la aparición de interesantes fenómenos cuánticos, como el efecto hall de espín cuántico, "dice Meyer.

El método desarrollado por los investigadores en Basilea ofrece nuevos conocimientos sobre el mundo de los materiales bidimensionales y la relación entre la estructura y las propiedades electrónicas.