Il germanene è un foglio di germanio dello spessore di un atomo, in una struttura a nido d'ape. Ha chiare somiglianze con il grafene, il materiale che ha indotto una massiccia attività di ricerca in tutto il mondo, soprattutto dopo il premio Nobel del 2010.

Una delle principali differenze tra grafene e germanene è il "band gap", una proprietà ben nota nell'elettronica dei semiconduttori:grazie a questo 'salto' di livelli energetici che gli elettroni possono avere, è possibile controllare, commutare e amplificare le correnti. Il grafene aveva una banda proibita molto piccola che può essere misurata solo a temperature molto basse, il germanene mostra un gap di banda che è significativamente più grande. Precedenti tentativi di coltivare il germanene, però, mostrano che queste proprietà attraenti sembrano svanire quando viene coltivato su una superficie metallica:un buon conduttore di corrente. Per evitare ciò, gli scienziati UT hanno scelto il semiconduttore MoS2 come materiale di substrato.

Isole

In condizioni di vuoto ultra spinto, il germanene infatti cresce sul semiconduttore. All'inizio, gli scienziati hanno osservato isole nei luoghi in cui MoS2 aveva difetti di cristallo, dopodiché il germanene si diffonde coprendo una superficie più ampia. Una domanda eccitante è, se le proprietà desiderate rimangono intatte. Le prime misurazioni mostrano che sono presenti le tipiche proprietà 2D e il band gap, sono necessarie ulteriori misurazioni a bassa temperatura per confermare che il germanene operi nel modo desiderato:la parte interna funzionerebbe da isolante, mentre ai bordi si formano canali conduttori.

Sandwich

Gli altri scienziati dell'UT hanno eseguito calcoli di meccanica quantistica sulla combinazione di bisolfuro di molibdeno. Essi, Per esempio, guardato la direzione della crescita, per poter ottimizzare il processo. Il gruppo teorico è andato oltre, non solo studiando il doppio strato di bisolfuro di molibdeno, ma copre anche il germano con molibdeendisolfuro. Ciò impedisce al germanene una rapida ossidazione. I calcoli mostrano che la costruzione a sandwich ha prestazioni ancora migliori quando si tratta di band gap.

Entrambe le pubblicazioni mostrano che il germanene, coltivato su bisolfuro di molibdeno è un primo importante passo verso nuovi dispositivi elettronici o combinazioni insospettate con dispositivi convenzionali. "Spintronica", basato sul movimento di spin degli elettroni, sembra essere un'interessante area di applicazione per il germanene. Gli elettroni con spin up e gli elettroni con spin down hanno canali conduttori separati sui bordi del germanene. Harold Zandvliet ha recentemente ricevuto una sovvenzione per ulteriori ricerche su questo effetto promettente.