Forscher der National University of Singapore und der University of Southampton haben eine innovative Fertigungstechnik für besonders saubere 2D-Heterostrukturen entwickelt. Diese Materialien sind nur wenige Atome dick und könnten künftig in der Quantentechnologie sowie in der Elektronik eingesetzt werden. Details sind in "Nature Communications" veröffentlicht.
Bisherige Verfahren für 2D-Materialien nutzen klebrige synthetische Polymere, um die atomaren Schichten zusammenzufügen. Diese hinterlassen jedoch häufig mikroskopisch kleine Rückstände, die die empfindlichen Strukturen verunreinigen und die Leistungsfähigkeit elektronischer Bauteile beeinträchtigen.
Stattdessen setzt das Team auf das natürliche Mineral Muskovit (Glimmer), um die atomar dünnen Materialien zu stapeln. Den Experten nach führt der Ersatz der problematischen Polymere durch Muskovit zu einer atomar ebenen Materialoberfläche und schafft bessere Voraussetzungen für das präzise Übereinanderstapeln der einzelnen Atomlagen.
"Wenn 2D-Materialien wie Graphen und hexagonales Bornitrid zu Schichtstrukturen mit einem kontrollierten Verdrehwinkel zwischen den einzelnen Lagen gestapelt werden, entstehen völlig neue Eigenschaften - von exotischer Supraleitung bis hin zu gezielt einstellbarem Magnetismus", unterstreicht Erstautor Makars Šiškins von der University of Southampton.
Laut seinem Kollegen und Koautor Alexey Berdyugin von der National University of Singapore könnte das neue Verfahren dabei helfen, das gesamte Potenzial dieser fortschrittlichen 2D-Heterostruktur-Elektronik auszuschöpfen und "bedeutende Durchbrüche sowohl in der Grundlagenforschung als auch in der zukünftigen Quantentechnologie zu erzielen".
