2-D-Material aus Kupfer- und Jodatomen hergestellt.
In zweidimensionalen (2-D) Materialien schließen sich Atome in einer Fläche zu Strukturen zusammen, die nur ein Atom dick sind. Das führt zu Eigenschaften, die durch die Quantenmechanik bestimmt werden. Ein Forschungsteam der Uni Wien hat erstmals ein neues 2-D-Material hergestellt, das aus Kupfer- und Jodatomen besteht, die – wie in einem Sandwich – zwischen zwei Graphenschichten eingeschlossen sind. Die Ergebnisse wurden in der aktuellen Ausgabe des Fachmagazins Advanced Materials veröffentlicht.
Die Tricks der Physiker
Schon das erste 2-D-Material wurde 2004 mit einem Trick hergestellt. Die Physiker Andre Geim und Konstantin Novoselov von der University of Manchester isolierten mithilfe eines Klebebands nur eine Atomlage dünne Graphitschichten und nannten das Material „Graphen“. Dieses galt ob seiner Eigenschaften bald als „Wundermaterial“ und wurde mit Superlativen wie das Dünnste, Steifste oder Stärkste beschrieben. Nun wurde es selbst zum Werkzeug; 2-D-Materialien sind nämlich sogar unter Laborbedingungen sehr instabil.
Die Mikroskopiebilder des neuen Materials erstaunten offenbar selbst die Forscher: Man sei überrascht gewesen, sagt Kimmo Mustonen, Erstautor der Studie. Und: Man habe eine ganze Weile gebraucht, um herauszufinden, wie die Struktur genau aussieht. Das gelang in gemeinsamer Arbeit von Teams in Wien, Tübingen (Deutschland), Antwerpen (Belgien) und Cergy (Frankreich). Schließlich wurde ein neues chemisches Verfahren entwickelt und die Synthese in großem Maßstab mit dem slowakischen Unternehmen Danubia Nano-Tech durchgeführt. Die Erkenntnisse sollen den Weg für die Entwicklung weiterer 2-D-Materialien ebnen.