Borofene, materiale 2-D in continua evoluzione

Sulla scia del grafene, negli ultimi anni si è intensificata la ricerca sui materiali bidimensionali nell’ottica di sviluppari materiali che presentassero proprietà peculiari simili se non maggiori a quelle del grafene. Uno di questi materiali fu scoperto solo un anno fa, si tratta del borofene, uno strato sottile dello spessore di solo atomo, ottenuto per deposizione fisica da vapore del boro utilizzando una pellicola di argento come substrato. Nella sua forma tridimensionale il boro è un metallo, utilizzato, ad esempio, come dopante di tipo p nei semiconduttori o nella fabbricazione della lana di vetro. Al contrario, il borofene mostra proprietà metalliche; inoltre la sua superficie non è uniforme, come quella del grafene, bensì forma delle creste a causa della geometria dei legami fra gli atomi di boro. Tale irregolarità provoca il fenomeno dell’anisotropia, ciò significa che le proprietà meccaniche ed elettroniche sono dipendenti dalla direzione, quindi, ad esempio, il movimento degli elettroni sarà privilegiato in una direzione piuttosto che in un altra. Inoltre, da calcoli teorici, si suppone che il borofene abbia una resistenza meccanica superiore a quella di qualsiasi altro materiale ad oggi utilizzato, oltre ad essere potenzialmente un superconduttore avendo una densità elettronica maggiore di quella del grafene.
Per poter sfruttare tali proprietà in dispositivi elettronici o nel fotovoltaico, è necessario integrare questo materiale bidimensionale con altri materiali riuscendo ad avere un controllo preciso dell’interfaccia. Ricercatori della Northwestern University hanno casualmente scoperto che un materiale organico (dianidride perilen-3,4:9,10-tetracarbossilico) utilizzato in dispositivi elettronici organici, che ha la tendenza ad autoassemblarsi praticamente su qualsiasi materiale, quando si deposita sulla superficie del borofene non forma uno strato superficiale. Le molecole di perilene diffondono attraverso lo strato bidimensionale formando una lamina sottile fra il borofene e l’argento con un interfaccia praticamente perfetta, risolvendo la difficile sfida che comporta il controllo della superficie di contatto fra i diversi strati in questi materiali.
maggiori info su phys.org, la ricerca è stat pubblicata su Science Advances.



 

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