Uusia kaksiulotteisia

Raerajat ovat materiaalin vikakohtia, jotka haittaavat kaksiulotteisien materiaalien kuten grafeenin sähköisiä ominaisuuksia. Rice Universityn tiedemiesten uusi teoria osoittaa, että atomisen ohuessa fosforissa ei ole tällaisia ​​vaikutuksia vaikka siinä vikakohtia olisikin.

Kaksiulotteista fosforia voitaisiin ehkä käyttää auringonvalon korjuuseen, sillä sen kaistaero sopii hyvin auringon spektriin eivätkä vikakohdat heikennä sen suorituskykyä.

Tutkijoiden mukaan voisi olla mahdollista virittää 2-D fosforin elektronisia ominaisuuksia seostamalla. Hiili ja sinkki lisäisivät positiivista johtavuutta, kun taas kalium voi lisätä negatiivista johtavuutta. Näin uusi fosforirakenne voisi olla lupaava anodimateriaali akuille.

Kaksiulotteinen fosfori voisi soveltua myös suorituskykyä vaativaan elektroniikkaan ja olla jopa parempi transistorimateriaali kuin kaksiulotteinen metalli-dikalkogenidi kuten MoS2.

Kaksiulotteinen fosfori ei ole teoreettinen aine. Sitä on äskettäin valmistettu hilseilymenetelmällä mustasta fosforista.

Muutenkin kaksiulotteiset materiaalit ovat jatkuvan kiinnostuksen kohteena ympäri maailmaa

Joukko eurooppalaisia tutkijoita ja toisaalta yksi kiinalainen tutkijaryhmä ovat onnistuneesti syntetisoineet kaksiulotteista germaneenia.

Tältä grafeenin serkkuna tunnetulta materiaalilta odotetaan löytyvän sellaisia sähköisiä ja optisia ominaisuuksia, jotka kiinnostavat tulevaisuuden elektroniikan soveltajia.

Kiinalainen ryhmä on syntetisoinut germaneenia platina-alustan päälle ja eurooppalaiset kulta-alustalle.

Tutkijat uskovat, että edelleen kehittäen, voi olla mahdollista kasvattaa germaneenia joustavan alustan päälle olevalle ohuelle kultakalvolle. Se olisi halvempaa kuin platina ja saattaa mahdollistaa germaneenin syntetisoinnin suuressa mittakaavassa.

Vikakohdat ovat myös kolmiulotteisten nanomateriaalien heikkouksia. Caltechin materiaalitieteilijät onnistuivat valmistamaan keraamisen metamateriaalin, joka palauttaa itsensä alkuperäiseen muotoon vielä 50-prosenttisen puristuksen jälkeenkin.

Yleensä keraamisia materiaaleja pidetään hauraina. Syynä on tutkijoiden mukaan se, että kun rakenteet ovat vain nanometrien paksuisia niin, sekä vikojen määrä että koko pysyy mahdollisimman pienenä, jolloin koko rakenteesta tulee huomattavasti vähemmän rikkoontuva.