Estañeno: primeros trabajos para fabricar el nuevo hermano del grafeno

Por G.R. Plaza (UPM)

En el grafeno, los átomos de carbono forman una red bidimensional (ver figura 1) con excelentes propiedades eléctricas y resistencia mecánica. La demostración en 2004 de que era posible fabricarlo despertó un enorme interés y propició que actualmente numerosos grupos trabajen en el desarrollo de aplicaciones de dicho material. Después del grafeno, se han obtenido otros materiales con una estructura bidimensional de panel de abeja como la del grafeno, incluyendo el siliceno (con átomos de silicio), fosforeno (fósforo), germaneno (germanio) y también diferentes combinaciones de láminas.

Figura 1. Representación de una lámina de grafeno, esto es, una lámina formada for átomos de carbono, con un espesor de un átomo.

Recientemente, también se ha predicho la posibilidad de producir láminas bidimensionales de átomos de estaño y que este material, estañeno, tendría excelentes propiedades de conducción de corriente eléctrica sin disipación de calor (ref. 1). Según las predicciones teóricas, el estañeno podría presentar estas propiedades eléctricas a temperatura ambiente, lo que le convierte en un material realmente especial. Este mes se ha publicado un trabajo experimental (ref. 2), llevado a cabo en la Universidad Jiao Tong de Shangái (China) y dedicado a la obtención de estañeno. Para ello, los investigadores vaporizaron átomos de estaño y permitieron que se depositaran sobre un sustrato de telururo de bismuto.

A pesar del avance significativo que ha supuesto este trabajo, ha resultado controvertido (ref. 3), puesto que no está claro que la estructura obtenida sea estañeno.  Además, tampoco se han podido comprobar las buenas propiedades de conducción eléctrica predichas teóricamente, si bien se aduce que ello es debido a que el sustrato de telururo de bismuto no es el adecuado. Por tanto, estos pueden ser los primeros pasos del material que podría mejorar muy significativamente el rendimiento de dispositivos eléctricos (al reducir drásticamente la disipación de calor) y son necesarios ahora nuevos trabajos experimentales para confirmar experimentalmente la fabricación del material y sus excelentes propiedades.

Referencias:

1. Yong Xu, Binghai Yan, Hai-Jun Zhang, Jing Wang, Gang Xu, Peizhe Tang, Wenhui Duan, Shou-Cheng Zhang. “Epitaxial growth of two-dimensional stanene”. Physical Review Letters (2013), 111, 136804. DOI: 10.1103/PhysRevLett.111.136804

2. Feng-feng Zhu, Wei-jiong Chen, Yong Xu, Chun-lei Gao, Dan-dan Guan, Can-hua Liu, Dong Qian, Shou-Cheng Zhang, Jin-feng Jia. “Epitaxial growth of two-dimensional stanene”. Nature Materials (2015) DOI: 10.1038/nmat4384

3. Chris Cesare. “Physicists announce graphene’s latest cousin: stanene”. Nature (2015), 524, 18. DOI: 10.1038/nature.2015.18113

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