Не графеном единым

Учёные провели поиск веществ, которые потенциально можно использовать в качестве аналогов графена. Результаты их исследований опубликованы на днях в журнале Physical Review X. В общей сложности обнаружено 92 претендента.

Графен — уникальный материал, представляющий собой одиночный слой атомов углерода, собранных в шестиугольную решётку. Графен обладает на удивление высокой механической прочностью, сочетающейся с необычной двумерной электронной структурой. За счёт этой структуры графен хорошо проводит электричество и тепло и потому очень перспективен для использования в электронике.

У графена, однако, имеется один важный недостаток — в нём отсутствует запрещённая электронная зона, необходимая для функционирования транзисторов — основы всей современной электроники.

Не так давно было показано, что во многом аналогичными графену свойствами обладают нитрид бора, имеющий такую же шестиугольную атомную структуру, и дихалькогениды переходных металлов (например, дисульфид молибдена). Эти материалы, являясь полупроводниками, обладают также и запрещённой зоной. Однако систематического поиска других альтернатив до сих пор не проводилось.

Восполнить этот пробел взялись учёные под руководством Себастьена Лебега из французского Национального центра научных исследований (CNRS) в Нанси. Используя большую базу свойств различных веществ, путём численного моделирования они нашли в базе те вещества, из которых можно относительно легко получить прочные однослойные атомные структуры. Таких веществ обнаружилось 92, в том числе, что характерно, и графен, нитрид бора и множество дихалькогенидов переходных металлов. Однако 40 найденных веществ ранее в качестве аналогов графена никем не предлагались.

Таким образом, как отмечают учёные, графен уже нельзя считать в полной мере уникальным материалом. Более того, аналогичными свойствами могут обладать большое количество других веществ, пока никем не изученных. И среди них, возможно, удастся найти и такие, которые окажутся более перспективными с точки зрения электроники, чем популярный сейчас графен.