Scienziati della Rice University e dell'Indian Institute of Science, Bangalore, hanno scoperto un metodo per produrre gallio atomicamente piatto che promette bene per l'elettronica su scala nanometrica.

Il laboratorio Rice dello scienziato dei materiali Pulickel Ajayan e colleghi in India hanno creato gallenene bidimensionale, una sottile pellicola di materiale conduttivo che sta al gallio come il grafene sta al carbonio.

Estratto in una forma bidimensionale, il nuovo materiale sembra avere un'affinità per il legame con semiconduttori come il silicio e potrebbe creare un contatto metallico efficiente in dispositivi elettronici bidimensionali, hanno detto i ricercatori.

Il nuovo materiale è stato introdotto in Progressi scientifici .

Il gallio è un metallo a basso punto di fusione; a differenza del grafene e di molte altre strutture 2-D, non può ancora essere coltivato con metodi di deposizione in fase vapore. Inoltre, il gallio ha anche la tendenza a ossidarsi rapidamente. E mentre i primi campioni di grafene venivano rimossi dalla grafite con del nastro adesivo, i legami tra gli strati di gallio sono troppo forti per un approccio così semplice.

Così il team di Rice guidato dai coautori Vidya Kochat, un ex ricercatore post-dottorato alla Rice, e Atanu Samanta, uno studente dell'Indian Institute of Science, usato il calore invece della forza.

Piuttosto che un approccio dal basso verso l'alto, i ricercatori si sono fatti strada dal gallio sfuso riscaldandolo a 29,7 gradi Celsius (circa 85 gradi Fahrenheit), appena sotto il punto di fusione dell'elemento. Era abbastanza per far gocciolare gallio su un vetrino. Mentre una goccia si raffreddava appena un po', i ricercatori hanno premuto un pezzo piatto di biossido di silicio sopra per sollevare solo alcuni strati piatti di gallenene.

Hanno esfoliato con successo il gallenene su altri substrati, compreso il nitruro di gallio, arseniuro di gallio, silicone e nichel. Ciò ha permesso loro di confermare che particolari combinazioni di gallenene-substrato hanno proprietà elettroniche diverse e di suggerire che queste proprietà possono essere adattate per le applicazioni.

"Il lavoro attuale utilizza le interfacce deboli di solidi e liquidi per separare sottili fogli bidimensionali di gallio, " disse Chandra Sekhar Tiwary, investigatore principale del progetto che ha completato alla Rice prima di diventare assistente professore presso l'Indian Institute of Technology di Gandhinagar, India. "Lo stesso metodo può essere esplorato per altri metalli e composti con punti di fusione bassi".

Si stanno studiando le proprietà plasmoniche e altre di Gallenene, secondo Ajayan. "I metalli vicini al 2-D sono difficili da estrarre, poiché questi sono per lo più ad alta resistenza, strutture non stratificate, quindi il gallenene è un'eccezione che potrebbe colmare la necessità di metalli nel mondo 2-D, " Egli ha detto.