Galenén – nový dvojrozmerný materiál

Materiál tvorený jednou vrstvičkou gália by sa mal uplatniť v nanoelektronike.

V súčasnosti už existuje niekoľko tzv. dvojrozmerných materiálov – ide o materiály tvorené jedinou vrstvou atómov či molekúl – pričom najznámejším z nich je grafén. Ten je tvorený jednoatómovou vrstvou grafitu vyznačujúcou sa mimoriadne zaujímavými a pre praktické využitie veľmi pozitívnymi vlastnosťami. Praktické využitie predpovedajú vedci aj novému jednovrstvovému materiálu, ktorý nedávno pripravil tím vedcov z americkej Rice University a Indického ústavu pre vedu v Bangalore. Nový materiál je tvorený jednou vrstvičkou gália a podľa zaužívaného pravidla dostal anglické označenie gallenene. Pretože anglické označenie graphene sme si poslovenčili na grafén, snáď neurobíme žiadnu chybu, keď pre gellenene použijeme poslovenčenú verziu galenén. Na webe sme (v čase prípravy tohto článku) slovo galenén nenašli, takže sme pravdepodobne prvé slovenské médium, ktoré použilo túto verziu anglického termínu gallenene. Pretože gálium je kov s veľmi nízkou teplotou topenia (tesne pod 30 ˚C), pripraviť z neho len jednu atómovú vrstvu bolo oveľa ťažšie než príprava grafénu z grafitu – prvé exempláre grafénu boli doslova stiahnuté pomocou lepiacej pásky z povrchu grafitu. Nízka teplota topenia neumožňovala použiť ani metódu depozície (nanášania) z plynnej fázy. Indicko-americkému tímu sa podarilo pripraviť galenén tak, že ohriali gálium na teplotu tesne pod bod topenia a nechali z neho odkvapnúť kvapku na sklenú laboratórnu doštičku. Kým bola kvapka ešte relatívne teplá, pritlačili na ňu plátok kremeňa a odtiahli z nej tenučkú vrstvičku – galenén. Vedci zistili, že galenén sa ľahko viaže aj na iné substráty, a to napríklad na nitrid či arzenid gália, na kremík aj na nikel. Keďže tieto materiály majú rôzne elektrónové vlastnosti, otvárajú sa možnosti rozmanitých aplikácií galenénu, a to najmä v nanoelektronike.

Foto Ajayan Research Group