Sveitsiläinen tutkijaryhmä on löytänyt satoja materiaaleja, jotka ovat yhtä ohuita kuin yhden atomin paksuinen ”ihmeaineeksi” hehkutettu grafeeni. Tulokset ovat ilmestyneet Nature Nanotechnology –julkaisussa.

École Polytechnique Fédérale de Lausannen tutkijaryhmä on analysoinut tutkimustaan varten vapaita tietokantoja, kuten Crystallography Open Database. Näin kertoo aiheesta uutisoinut Science Alert -sivusto.

Tutkijat etsivät tietokoneohjelman avulla materiaaleja, jotka olisivat rakenteellisesti samankaltaisia kuin grafeeni. Kaksiulotteiset materiaalit ovat tutkijoiden mukaan lupaavia ehdokkaita seuraavan sukupolven elektroniikan ja optoelektroniikan sovelluksissa.

Haku kohdentui erityisesti materiaaleihin, joilla on vahvat kemialliset sidokset yhdessä tasossa sekä suhteellisen heikot sidokset pystysuoralla tasolla. Nämä ominaisuudet mahdollistavat grafeenin kuorimisen grafiitista.

Alkajaisiksi tutkijoilla oli koossa yli 100 000 kristallirakennetta. Niistä haravoitiin esille 1 825 yhdistettä, jotka mahdollisesti voisivat muodostaa vain yhden atomin paksuisia levyjä.

Kun tutkijat olivat laskeneet 258 vähemmän monimutkaista kemikaalia lopullisesta listasta, he löysivät 166, jotka näyttivät toimivan puolijohteina eri jännitteillä. 92 aineista oli metallisia. Epätavallisia magneettisia ominaisuuksia oli todennäköisesti 56 aineella.

Jää nähtäväksi, saadaanko kaikki tunnistetut materiaalit hyödynnettäväksi. Joka tapauksessa niiden rakenteelliset samankaltaisuuden atomien sijoittumisessa ja kemiaalisissa sidoksissa on nyt tunnistettu. Muutama löydetyistä rakenteista on aiemmin tuntemattomia.

Tutkimuksen ansiona on, että löydettyjä aineita voidaan mahdollisesti kuoria levyinä kuten grafeenia.

Seuraava vaihe on tutkia, kuinka löydetyt kemialliset yhdisteet toimivat levyinä sekä tiiviisti pakattuina kerroksina.