Германен

Германен е материјал составен од еден слој атоми на германиум. Материјалот е создаден во процес сличен на оној на силицинот и графенот, во кој висок вакум и висока температура се користат за депонирање на слој од атоми на германиум на подлогата. Во висококвалитетните тенки фолии од германен се откриле необични дводимензионални структури со нови електронски својства погодни за апликации за полупроводнички уреди и истражување на науката за материјали.
1 Подготовка и структура
Во септември 2014 година, Г. Ле Леј и други пријавиле таложење на дебелина на еден атом, наредена и дводимензионална повеќефазна фолија со епитаксија на молекуларен зрак на златна површина во кристална решетка со Милерови индекси (111). Структурата била потврдена со микроскопија за скенирање на тунели (STM) која открива речиси рамна структура од саќе.
Дополнителна потврда е добиена со спектроскопско мерење и пресметки на функционалната теорија на густината. Развојот на висококвалитетни и речиси рамни филмови со еден атом создаде шпекулации дека германенот моѓе да го замени графенот, ако не само да додаде алтернатива на новите својства на сродните наноматеријали.
Бампулис и други пријавиле формирање на германен на најнадворешниот слој на нанокристалите Ge <sub>2</sub> Pt. Атомски решените STM слики на германен на нанокристали Ge <sub>2</sub> Pt откриваат свиткана структура на саќе. Оваа саќе решетка е составена од две шестоаголни подрешетки поместени за 0,2 Å во вертикална насока една во однос на друга. Утврдено е дека растојанието до најблискиот сосед е 2,5±0,1 Å, во блиска согласност со растојанието Ge-Ge во германен.
Врз основа на набљудувањата на STM и пресметките на функционалната теорија на густината, на платината е забележано формирање на очигледно поискривена форма на германен. Епитаксијалниот раст на германенските кристали на GaAs (0001) е исто така докажан, а пресметките сугерираат дека минималните интеракции треба да овозможат германен лесно да се отстрани од оваа подлога.
Структурата на германен е опишана како „дводимензионален нанолист сличен на графен од групата IV“. Апсорпцијата на дополнителен германиум на листот сличен на графен доведува до формирање на „тег(реквизит)“ единици, секоја со два атоми на германиум надвор од рамнината, еден од двете страни на рамнината. Гирите се привлекуваат едни со други. Периодично повторување на распоредот на структурите на гира може да доведе до дополнителни стабилни фази на германен, со изменети електронски и магнетни својства.
Во октомври 2018 година, Џунџи Јухара и други научници објавиле дека германенот лесно се подготвува со метод на сегрегација, со користење на гол Ag тенок филм на Ge подлогата и го постигнал на situ неговиот епитаксиален раст. Растот на германен, сличен на графен и силицен, со метод на сегрегација, се смета за технички многу важен за лесната синтеза и пренос на овој многу ветувачки 2D електронски материјал.
2 Својства
Електронските и оптичките својства на Германен се утврдени од пресметки ''од апс на почетокот'', и структурните и електронските својства од првите принципи. Овие својства го прават материјалот погоден за употреба во каналот на транзистор со ефект на поле со високи перформанси и генерираа дискусија во врска со употребата на елементарни еднослојни слоеви во други електронски уреди. Електронските својства на германен се невообичаени и даваат ретка можност да се тестираат својствата на фермионите на Пол Дирак. Германен нема појасна празнина, но прикачувањето на атом на водород на секој атом на германиум создава еден. Овие необични својства генерално ги споделуваат графен, силициен, германен, станен и плумбен.