Direkt zum Inhalt

2-D-Material aus Zinn: Erstmals ultraflaches "Stanen" hergestellt

Zweidimensionale Materialien zeigen ein ganzes Potpourri nützlicher Eigenschaften. Manche - wie das ultraflache Stanen - sind dabei besonders vielfältig.
Würfel aus Zinn

Wissenschaftlern ist es nun erstmals gelungen, Schichten aus Zinn herzustellen, die gerade einmal ein Atom dick sind. Das Material erinnert stark an das begehrte Kohlenstoffmaterial Graphen und wird in Analogie dazu als Stanen bezeichnet (abgeleitet vom lateinischen Wort für Zinn "stannum"). Erste Tests an den winzigen Materialproben zeigen, dass Stanen tatsächlich äußerst viel versprechende Eigenschaften hat.

Jinfeng Jia von der Jiaotong-Universität Schanghai und Kollegen erzeugten das Stanen mit Hilfe der so genannten Molekularstrahlepitaxie. Dabei wird das gewünschte Material in dünnem Strahl auf eine Kristalloberfläche abgeschieden, wo es dann ebenfalls einen Kristall bildet. Stanen ähnelt mit seiner Bienenwabenstruktur dem Graphen sehr stark, allerdings sind die Atome nicht flach angeordnet, sondern leicht nach oben und unten verschoben. Als Trägermaterial wählten die Forscher Bismuttellurid (Bi2Te3).

Jia und Team haben an ihrem Stanen bereits eine erste Bestimmung der elektrischen Eigenschaften vorgenommen. Dabei habe sich gezeigt, dass die experimentellen Resultate mit den Vorhersagen weit gehend übereinstimmen, berichten die Forscher. Folglich könne das Material eine Reihe exotischer Merkmale aufweisen. Eine der bemerkenswertesten ist seine Fähigkeit, sogar noch bei Raumtemperatur als topologischer Isolator zu wirken und dadurch entlang seiner Kanten elektrischen Strom verlustfrei zu leiten.

Andere Teams hätten bereits sehr dünne Filme aus Zinn produziert, die allerdings noch aus mehreren Atomlagen bestanden haben, erklären die Forscher. Mit ihrem ersten "echten" Stanen haben sie das vorerst letzte neue 2-D-Material aus der Kohlenstoffgruppe des Periodensystems synthetisiert. Neben dem bekannten Graphen untersuchen Wissenschaftler bereits Silicen und Germanen sowie die im Periodensystem benachbarten Materialien Antimonen, Arsenen und Phosphoren und Kombinationen davon.

31/2015

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 31/2015

Lesermeinung

1 Beitrag anzeigen

Wir freuen uns über Ihre Beiträge zu unseren Artikeln und wünschen Ihnen viel Spaß beim Gedankenaustausch auf unseren Seiten! Bitte beachten Sie dabei unsere Kommentarrichtlinien.

Tragen Sie bitte nur Relevantes zum Thema des jeweiligen Artikels vor, und wahren Sie einen respektvollen Umgangston. Die Redaktion behält sich vor, Leserzuschriften nicht zu veröffentlichen und Ihre Kommentare redaktionell zu bearbeiten. Die Leserzuschriften können daher leider nicht immer sofort veröffentlicht werden. Bitte geben Sie einen Namen an und Ihren Zuschriften stets eine aussagekräftige Überschrift, damit bei Onlinediskussionen andere Teilnehmer sich leichter auf Ihre Beiträge beziehen können. Ausgewählte Lesermeinungen können ohne separate Rücksprache auch in unseren gedruckten und digitalen Magazinen veröffentlicht werden. Vielen Dank!

Partnervideos