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Arsenen und Antimonen: Erneuter Zuwachs im 2-D-Bereich

Mit zweidimensionalem Arsen und Antimon klopfen chinesische Wissenschaftler weitere Elemente auf ihre Eignung ab. Es zeigen sich bereits viel versprechende Eigenschaften.
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Mit der mittlerweile berühmt-berüchtigten "Wunderfolie" Graphen hat im Jahr 2004 alles begonnen. Seitdem klopfen Wissenschaftler zahlreiche weitere Elemente und Moleküle daraufhin ab, ob diese neue oder überraschende Eigenschaften offenbaren, sobald man sie in die ultraflache Form einer Folie von einer Atomlage Dicke bringt.

Meist erfüllt sich diese Hoffnung, so auch beim neuen "Arsenen" und "Antimonen". Wissenschaftler um Haibo Zeng von der chinesischen Nanjing University of Science and Technology haben für eine aktuelle Veröffentlichung die Eigenschaften dieser Stoffe berechnet und – wie das Magazin "Nanowerk" berichtet – bereits erste Proben der Stoffe hergestellt.

Laut den Angaben dort sollen beide Materialien stabil sein und eine ungewöhnlich breite Bandlücke aufweisen. Diese Eigenschaft mache sie insbesondere für die Optoelektronik interessant und unterscheide sie von bisherigen 2-D-Materialien, die entweder keine (Graphen) oder nur eine schmale Bandlücke zeigen. Durch Dehnung würde zudem aus ihrer indirekten Bandlücke eine direkte. Die Überprüfung dieser Berechnungen ist Zeng und Kollegen allerdings offenbar noch nicht gelungen. Ihre dünnsten bislang fabrizierten Proben sind noch zehn Nanometer dick und bestehen aus mehreren Schichten.

Zunächst hatten sich Nanoforscher bei der Erkundung viel versprechender 2-D-Materialien die Kohlenstoffgruppe des Periodensystems heruntergehangelt: Außer dem einfachsten und nach wie vor bestuntersuchten Graphen stellten sie Silicen, Germanen und Stanen (Zinn) her. Immer mehr rückt aber auch die Stickstoffgruppe in den Fokus, heißt es bei "Nanowerk" – zuletzt berichteten Wissenschaftler, wie sich Phosphoren in größeren Mengen herstellen lässt. Phosphor befindet sich oberhalb von Arsen und Antimon und direkt unterhalb des Stickstoffs.

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