Germanen (Chemie)

Germanen (Betonung auf der dritten Silbe, englisch germanene) ist die Bezeichnung für eine Modifikation des Germaniums mit zweidimensionaler Struktur. Es wurde im September 2014 entdeckt. Ähnliche Stoffe sind beispielsweise Graphen und Silicen.

Vergleich eines gemessenen und eines simulierten RTM-Bildes von Germanen auf einer 111-Au-Schicht

Herstellung und Entdeckung

Germanen wurde erstmals erzeugt, indem mittels Molekularstrahlepitaxie Atome des Elements Germanium auf eine Fläche aus Gold aufgebracht wurden.[1][2] Untersuchungen zu alternativen Herstellungsverfahren und Trägermaterialien wurden von anderen Forschergruppen publiziert.

Eigenschaften

Germanen ist eine „graphenähnliche Nanoschicht mit Ausbeulungen“[3].

Theoretische Berechnungen ergaben, dass die physikalischen Eigenschaften des Germanens denen des Graphens und Silicens ähneln.[4][5]

Weitere Germaniumatome können sich an eine bestehende Germanenschicht paarweise anlagern, und zwar je ein Atom des Paares auf jeder Seite der Nanoschicht. Diese Paare ziehen einander an und können regelmäßige Strukturen ausbilden. Diese verändern die elektrischen und magnetischen Eigenschaften des originalen Germanens.[6]

Weblinks

Einzelnachweise und Fußnoten

M. E. Dávila, L. Xian, S. Cahangirov, A. Rubio, G. Le Lay: Germanene: a novel two-dimensional germanium allotrope akin to graphene and silicene. In: New Journal of Physics. 16, Nr. 9, 1. September 2014, S. 095002. doi:10.1088/1367-2630/16/9/095002.
J. C. Garcia, D. B. de Lima, L. V. C. Assali, J. F. Justo: Group IV Graphene- and Graphane-Like Nanosheets. In: J. Phys. Chem. C. 115, 2011, S. 13242-13246. doi:10.1021/jp203657w.
Xue-Sheng Ye, Zhi-Gang Shao, Hongbo Zhao, Lei Yang, Cang-Long Wang: Intrinsic carrier mobility of germanene is larger than graphene's: first-principle calculations. In: RSC Advances. 4, Nr. 41, 14. Mai 2014, S. 21216–21220. doi:10.1039/C4RA01802H.
Z. Ni, Q. Liu, K. Tang, J. Zheng, J. Zhou, R. Qin, Z. Gao, D. Yu, J. Lu: Tunable bandgap in silicene and germanene. In: Nano letters. Band 12, Nummer 1, Januar 2012, S. 113–118, doi:10.1021/nl203065e. PMID 22050667.
Emilio Scalise, Michel Houssa, Geoffrey Pourtois, B. van den Broek, Valery Afanas’ev, André Stesmans: Vibrational properties of silicene and germanene. In: Nano Research. 6, Nr. 1, 1. Januar 2013, S. 19–28. doi:10.1007/s12274-012-0277-3.
V. Ongun Özçelik, E. Durgun, Salim Ciraci: New Phases of Germanene. In: The Journal of Physical Chemistry Letters. 5, Nr. 15, 7. August 2014, S. 2694–2699. doi:10.1021/jz500977v.

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[Lay2014-1] M. E. Dávila, L. Xian, S. Cahangirov, A. Rubio, G. Le Lay: Germanene: a novel two-dimensional germanium allotrope akin to graphene and silicene. In: New Journal of Physics. 16, Nr. 9, 1. September 2014, S. 095002. doi:10.1088/1367-2630/16/9/095002.

[2] J. C. Garcia, D. B. de Lima, L. V. C. Assali, J. F. Justo: Group IV Graphene- and Graphane-Like Nanosheets. In: J. Phys. Chem. C. 115, 2011, S. 13242-13246. doi:10.1021/jp203657w.

[Ye2014-3] Xue-Sheng Ye, Zhi-Gang Shao, Hongbo Zhao, Lei Yang, Cang-Long Wang: Intrinsic carrier mobility of germanene is larger than graphene's: first-principle calculations. In: RSC Advances. 4, Nr. 41, 14. Mai 2014, S. 21216–21220. doi:10.1039/C4RA01802H.

[Ni2014-4] Z. Ni, Q. Liu, K. Tang, J. Zheng, J. Zhou, R. Qin, Z. Gao, D. Yu, J. Lu: Tunable bandgap in silicene and germanene. In: Nano letters. Band 12, Nummer 1, Januar 2012, S. 113–118, doi:10.1021/nl203065e. PMID 22050667.

[Scalise2014-5] Emilio Scalise, Michel Houssa, Geoffrey Pourtois, B. van den Broek, Valery Afanas’ev, André Stesmans: Vibrational properties of silicene and germanene. In: Nano Research. 6, Nr. 1, 1. Januar 2013, S. 19–28. doi:10.1007/s12274-012-0277-3.

[Ciraci2014-6] V. Ongun Özçelik, E. Durgun, Salim Ciraci: New Phases of Germanene. In: The Journal of Physical Chemistry Letters. 5, Nr. 15, 7. August 2014, S. 2694–2699. doi:10.1021/jz500977v.