Az anyagok új csúcsa lehet a szilicén

Néhány évnyi rivaldafény után a csodaanyagnak kikiáltott grafén vetélytársat kapott az szilicén alakjában, első alkalommal sikerült ugyanis a szilíciumot egyetlen atom vastagságú lappá alakítani. A szilicén elvileg hasonló elektronikai tulajdonságokkal rendelkezik mint a grafén, de jóval kompatibilisebbnek kell lennie a szilícium alapú elektronikai eszközökkel.

Bár a grafén a létező legjobb vezető, hiányzik belőle az az úgynevezett tiltott sáv (band gap), ami egy hatékony tranzisztor megépítéséhez elengedhetetlen. A szilicén hullámos méhsejtszerkezetében az atomok egy kicsivel egymás fölött, illetve alatt helyezkednek el, ezáltal elektronjaik különböző energiákkal rendelkeznek. Ha feszültséget kapnak, képesek átugrani ezeket a réseket, lehetővé téve a szilicénnek, hogy egy kapcsoló tranzisztorként működjön, mindezt a legkisebb lehetséges méreten, miközben kompatibilis marad a jelenlegi szilíciumalapú gyártási eljárásokkal és elektronikákkal. Erre a grafén jelenleg csak igen korlátozottan képes.

Az anyagot a német Berlini Műszaki Egyetem és a francia Aix-Marseille Egyetem csapata alkotta meg Patrick Vogt vezetésével. A kutatók szilícium gőzt kondenzáltak egy ezüst lemezre, egyetlen atomréteget kreálva, aminek megmérték optikai, kémiai és elektronikus tulajdonságait, bizonyítandó az elméletben felvázolt képességeit.

2010-ben egy másik Aix-Marseille csoport Bernard Aufray vezetésével már megkísérelte egy hasonló megoldással a szilicén megalkotását, akkor azonban nem sikerült egyértelmű bizonyítékokkal szolgálni a megvalósulásról. "Véleményem szerint ez az első kétségbevonhatatlan bizonyíték a szilicén ezüstre telepíthetőségéről" - mondta Michel Houssa a belga Leuveni Katolikus Egyetem szakértője, aki nem vett részt az új kutatásban, hozzá téve, hogy most már az jelenti az igazi kihívást, hogy a szilicént szigetelő anyagon is elő tudják állítani, ugyanis csak így kaphatnak pontos képet elektromos tulajdonságairól, illetve megtudhatnák hogyan hasznosítható az új csodaanyag a jövő elektronikai eszközeiben.