Cientistas da Rice University e do Indian Institute of Science, Bangalore, descobriram um método para fazer gálio atomicamente plano que se mostra promissor para a eletrônica em nanoescala.

O cientista do laboratório de materiais do arroz Pulickel Ajayan e colegas na Índia criaram galeneno bidimensional, uma película fina de material condutor que está para o gálio assim como o grafeno está para o carbono.

Extraído em uma forma bidimensional, o novo material parece ter afinidade de ligação com semicondutores como o silício e pode fazer um contato metálico eficiente em dispositivos eletrônicos bidimensionais, disseram os pesquisadores.

O novo material foi introduzido em Avanços da Ciência .

O gálio é um metal com baixo ponto de fusão; ao contrário do grafeno e de muitas outras estruturas 2-D, ainda não pode ser cultivado com métodos de deposição em fase de vapor. Além disso, o gálio também tem tendência a se oxidar rapidamente. E embora as primeiras amostras de grafeno fossem removidas da grafite com fita adesiva, as ligações entre as camadas de gálio são muito fortes para uma abordagem tão simples.

Então, a equipe do Rice liderada pelos co-autores Vidya Kochat, um ex-pesquisador de pós-doutorado na Rice, e Atanu Samanta, um estudante do Instituto Indiano de Ciência, usou calor em vez de força.

Em vez de uma abordagem de baixo para cima, os pesquisadores trabalharam seu caminho para baixo do gálio a granel, aquecendo-o a 29,7 graus Celsius (cerca de 85 graus Fahrenheit), logo abaixo do ponto de fusão do elemento. Isso foi o suficiente para pingar gálio em uma lâmina de vidro. Como uma gota esfriou um pouco, os pesquisadores pressionaram um pedaço achatado de dióxido de silício no topo para levantar apenas algumas camadas achatadas de galeneno.

Eles esfoliaram com sucesso o galeneno em outros substratos, incluindo nitreto de gálio, arsenieto de gálio, silicone e níquel. Isso permitiu a eles confirmar que combinações particulares de galeneno-substrato têm diferentes propriedades eletrônicas e sugerir que essas propriedades podem ser ajustadas para aplicações.

"O trabalho atual utiliza as interfaces fracas de sólidos e líquidos para separar folhas 2-D finas de gálio, "disse Chandra Sekhar Tiwary, investigador principal do projeto que concluiu na Rice antes de se tornar professor assistente no Instituto Indiano de Tecnologia em Gandhinagar, Índia. "O mesmo método pode ser explorado para outros metais e compostos com baixo ponto de fusão."

Plasmônica de Gallenene e outras propriedades estão sendo investigadas, de acordo com Ajayan. "Metais quase 2-D são difíceis de extrair, uma vez que estes são principalmente de alta resistência, estruturas sem camada, então o galeneno é uma exceção que poderia suprir a necessidade de metais no mundo 2-D, " ele disse.