Les chercheurs de Princeton ont découvert une nouvelle forme du simple composé GeSe qui a étonnamment échappé à la détection jusqu'à présent. Ce composé dit bêta-GeSe a une structure de type anneau comme le graphène et sa forme monocouche pourrait avoir des propriétés tout aussi intéressantes pour les applications électroniques, selon l'étude publiée dans le Journal de l'American Chemical Society .

Le graphène a été salué comme un matériau miracle bidimensionnel pour l'électronique, mais son absence de bande interdite a entravé son développement pour les appareils. En tant que tel, un matériau étroitement lié, phosphore noir, a fait l'objet d'une intense attention de la recherche car il a une petite bande interdite et une mobilité élevée des porteurs de charge, et peut facilement être réduit à des épaisseurs nanométriques. Les chercheurs ont calculé que GeSe est très analogue au phosphore noir et peut être considéré comme un élément du pseudo-groupe V.

Sous une pression extrême, le phosphore noir se transforme en une forme cubique simple, l'équipe s'est donc demandé si la même chose pouvait être faite avec GeSe et a chauffé l'abondante forme alpha-GeSe du composé à 1200 °C sous 6 GPa de pression ou 60, 000 fois la pression atmosphérique.

"Ce que nous avons trouvé n'était pas seulement un nouveau type de GeSe - qui est déjà non conventionnel en soi dans la mesure où vous trouvez rarement de nouveaux composés binaires - mais qu'il a cette conformation "bateau" peu commune qui nous a étonnés, " a déclaré le premier auteur de l'étude Fabian von Rohr, chercheur postdoctoral dans le laboratoire de Robert Cava, le professeur de chimie Russell Wellman Moore.

La forme rare de "bateau" de bêta-GeSe est probablement stabilisée par la distance légèrement plus petite entre ses couches, tandis que le phosphore noir et l'alpha-GeSe existent dans des conformations "chaise" standard. La différence de structures donne lieu à des propriétés électroniques différentes des composés. Les chercheurs ont découvert que la bêta-GeSe possède une taille de bande interdite entre celle du phosphore noir et de l'alpha-GeSe, ce qui pourrait s'avérer prometteur pour de futures applications. Le GeSe est également un matériau attrayant pour l'électronique car il est robuste dans des conditions ambiantes tandis que le phosphore noir est réactif à la fois à l'air et à l'eau.