Le germanène est une feuille de germanium d'une épaisseur d'un atome, dans une structure en nid d'abeille. Il a des similitudes claires avec le graphène, le matériau qui a induit une activité de recherche massive dans le monde entier, surtout après le prix Nobel de 2010.

Une différence majeure entre le graphène et le germanène est la "bande interdite", une propriété bien connue en électronique semi-conductrice :grâce à ce « saut » de niveaux d'énergie que les électrons sont autorisés à avoir, il est possible de contrôler, commuter et amplifier les courants. Le graphène avait une très petite bande interdite qui ne peut être mesurée qu'à très basse température, le germanène présente une bande interdite significativement plus grande. Tentatives antérieures pour faire pousser du germanène, cependant, montrent que ces propriétés attractives semblent disparaître lorsqu'il est cultivé sur une surface métallique :un bon conducteur de courant. Pour éviter cela, les scientifiques de l'UT ont choisi le semi-conducteur MoS2 comme matériau de substrat.

îles

Dans des conditions de vide ultra poussé, le germanène se développe en effet sur le semi-conducteur. En premier, les scientifiques ont observé des îles aux endroits où le MoS2 présentait des défauts cristallins, après cela, le germanène se répand sur une plus grande surface. Une question passionnante est, si les propriétés souhaitées restent intactes. Les premières mesures montrent que les propriétés 2D typiques et la bande interdite sont présentes, d'autres mesures à basse température sont nécessaires pour confirmer que le germanène fonctionne de la manière souhaitée :la partie interne fonctionnerait comme un isolant, tandis que des canaux conducteurs sont formés sur les bords.

Sandwich

Les autres scientifiques de l'UT ont effectué des calculs de mécanique quantique sur la combinaison molybdène-disulfure. Ils, par exemple, regardé le sens de la croissance, pour pouvoir optimiser le processus. Le groupe théorique est allé plus loin, en étudiant non seulement la bicouche de bisulfure de molybdène, mais également en recouvrant le germane de molybdeendisulfure. Cela empêche le germanène de s'oxyder rapidement. Les calculs montrent que la construction sandwich a des performances encore meilleures en ce qui concerne la bande interdite.

Les deux publications montrent que le germanène, cultivé sur molybdène-disulfure est un premier pas important vers de nouveaux appareils électroniques ou des combinaisons insoupçonnées avec des appareils conventionnels. 'Spintronique', basé sur le mouvement de spin des électrons, semble être un domaine d'application attrayant pour le germanène. Les électrons avec spin up et les électrons avec spin down ont des canaux conducteurs séparés sur les bords du germanène. Harold Zandvliet a récemment reçu une subvention pour poursuivre ses recherches sur cet effet prometteur.