p Favo de mel germânico em MoS2. Crédito:University of Twente
p O germânio é uma folha de germânio com um átomo de espessura, em uma estrutura em favo de mel. Tem claras semelhanças com o grafeno, o material que induziu uma enorme atividade de pesquisa em todo o mundo, especialmente após o Prêmio Nobel de 2010. p A principal diferença entre grafeno e germaneno é o 'intervalo de banda', uma propriedade bem conhecida na eletrônica de semicondutores:graças a esse 'salto' dos níveis de energia que os elétrons podem ter, é possível controlar, mudar e amplificar as correntes. O grafeno tinha uma lacuna de banda muito pequena que só pode ser medida em temperaturas muito baixas, o germaneno mostra um gap significativamente maior. Tentativas anteriores de cultivar germaneno, Contudo, mostram que essas propriedades atraentes parecem desaparecer quando é cultivado em uma superfície de metal:um bom condutor de corrente. Para evitar isso, os cientistas da UT escolheram o semicondutor MoS2 como material de substrato.
p
Ilhas
p Sob condições de ultra-alto vácuo, o germaneno realmente cresce no semicondutor. Inicialmente, os cientistas observaram ilhas nos locais onde MoS2 tinha defeitos de cristal, depois disso, o germaneno está se espalhando cobrindo uma superfície maior. Uma pergunta empolgante é, se as propriedades desejadas permanecerem intactas. As primeiras medições mostram que as propriedades 2D típicas e gap estão presentes, mais medições de baixa temperatura são necessárias para confirmar que o germaneno opera da maneira desejada:a parte interna funcionaria como um isolante, enquanto os canais condutores são formados nas bordas.
p
Sanduíche
p Os outros cientistas da UT fizeram cálculos de mecânica quântica sobre a combinação de dissulfeto de molibdênio. Elas, por exemplo, olhou para a direção do crescimento, para poder otimizar o processo. O grupo teórico deu um passo adiante, por não apenas investigar a bicamada de dissulfeto de molibdênio, mas também cobrindo o alemão com molibdeendissulfeto. Isso evita que o germaneno se oxide rapidamente. Cálculos mostram que a construção em sanduíche tem desempenho ainda melhor no que diz respeito ao gap.
p Ambas as publicações mostram que germaneno, cultivado em dissulfeto de molibdênio é um primeiro passo importante para novos dispositivos eletrônicos ou combinações insuspeitadas com dispositivos convencionais. 'Spintrônica', com base no movimento de rotação dos elétrons, parece ser uma área de aplicação atraente para o germaneno. Elétrons com spin para cima e elétrons com spin para baixo têm canais condutores separados nas bordas do germaneno. Harold Zandvliet recebeu recentemente uma bolsa para pesquisas adicionais sobre esse efeito promissor.
p Germanene em MoS2. Crédito:University of Twente