Физики впервые получили двумерный галлий

Полку 2D-материалов прибыло. К графену и его собратьям добавился галлен – двумерный галлий. Для этого физикам пришлось применить новый метод получения таких материалов. О достижении сообщает научная статья, опубликованная в журнале Science Advances командой во главе с Чандрой Тивари (Chandra Tiwary) из Университета Райса, США.Напомним, что «двумерным материалом» называется плёнка из вещества толщиной в считанные атомы. Такие материалы демонстрируют удивительные свойства. Например, самый известный из них – двумерный углерод графен – очень лёгкий и прочный, растягивается чуть ли не на 20% и является прекрасным проводником. Кстати, этим список его замечательных качеств отнюдь не исчерпывается.Команда Тивари задалась целью создать двумерный галлий. Однако задача оказалась непростой. Этот металл имеет слишком низкую температуру плавления (всего 29,8 градусов Цельсия), чтобы тонкую твёрдую плёнку можно было получить осаждением атомов из паров вещества.Тогда, может быть, удастся отделить этот слой от твёрдого образца? В конце концов, графен (правда, низкого качества) можно получить, просто наклеив на графит липкую ленту и оторвав её. Увы, с галлием этот номер не проходит. Межатомные связи в его кристаллах слишком прочны, чтобы галлен послушно отслаивался.Помимо прочего, галлий ещё и легко окисляется, так что работы приходится вести в химически инертной атмосфере.В конце концов исследователи нашли выход. Они нагревали металл до 29,7 градусов, то есть чуть ниже температуры плавления. Почти расплавленный галлий капал на стеклянную поверхность. Когда он немного охлаждался, исследователи прижимали сверху пластину из диоксида кремния. Когда этот «пресс» поднимали, на нём оставалось несколько двумерных слоёв галлена.Получился «слоёный пирог»: подложка из оксида кремния и слой галлена на ней. Подобные пироги исследователи выпекли, используя вместо оксида кремния и другие вещества, такие как нитрид галлия, арсенид галлия, чистый кремний и никель.Каждый из таких образцов имеет собственные физические свойства. Это важно для создания наноэлектроники: можно подобрать комбинацию, удобную для конкретных приложений.»Тот же метод может быть исследован для других металлов и соединений с низкими температурами плавления», – поясняет Тивари.Напомним, что «Вести.Наука» (nauka.vesti.ru) ранее писали о двумерных материалах на основе бора, германия и многих других веществ..