Dwuwymiarowy nanomateriał z czarnego fosforu

Grafen, po którym elektrony mogą poruszać się z ogromną prędkością ma zrewolucjonizować elektronikę jednak konieczne jest przezwyciężenie jednego problemu - nie posiada on tak zwanego pasma wzbronionego. Być może z pomocą przyjdzie inny materiał - dwuwymiarowy czarny fosfor, który takie pasmo posiada.

Pasmo wzbronione (oddziela pasmo walencyjne od pasma przewodnictwa) jest to zakres energii elektronów, w których materiał zmienia się z izolatora w przewodnik - a właśnie to zjawisko przełączania między obydwoma stanami jest podstawą działania tranzystora - musi on być na przemian włączany i wyłączany. Grafen nie posiada go co jest dużym hamulcem w kwestii wykorzystania go w elektronice.

Teraz chińscy fizycy obliczyli, że warstwa czarnego fosforu o grubości od 1 do 5 atomów powinna posiadać podobne właściwości co grafen z paroma różnicami. Najważniejszą z nich jest obecność pasma wzbronionego, ale równie ważne jest to, że posiadać ma on cechę zwaną anizotropią transportu elektronów. Oznacza to, że w jednym kierunku mogą one przepływać dużo (aż 14-krotnie) łatwiej niż w drugim.

Naukowcy uważają, że da się właściwości materiału dodatkowo poprawić zwiększając jego sztywność, a w przyszłości być może materiał ten da nam rewolucję w elektronice, którą obiecywał grafen.

Składający się z 1-5 warstw atomów czarny fosfor da się wytwarzać w banalnie prosty sposób - wystarczy przykleić do niego kawałek taśmy klejącej i gwałtownie odkleić (podobna metoda była początkowo używana w przypadku grafenu), jednak na razie nie jest znana metoda przemysłowej produkcji tego materiału.

Źródło: