格罗宁根大学 锗烷通过热退火转化为锗烷，去除了氢(红色)
学分:叶实验室/格罗宁根大学 锗烯是一种源自锗的二维材料，与石墨烯有关
由于它在生产它的真空室外是不稳定的，所以还没有对它的电子特性进行过真正的测量
教授领导的科学家
格罗宁根大学的贾斯汀·叶现在已经生产出了含有稳定锗烷的装置
这种材料是绝缘体，适度加热后成为半导体，更强加热后成为非常好的金属导体
研究结果发表在《纳米快报》杂志上
只有一个原子层的材料在新型微电子学的构造中是有意义的
其中最著名的是石墨烯，它是一种优秀的导体
像硅和锗这样的材料也很有意思，因为它们完全兼容成熟的器件制造协议，可以无缝集成到当前的半导体技术中
“但是锗的二维版本，锗烯，是非常不稳定的，”格罗宁根大学设备物理学副教授贾斯汀·叶解释说
锗烷是由锗加钙制成的
钙离子从三维晶体生成二维层，然后被氢取代
这些二维锗层和氢层被称为锗烷
但是一旦氢被除去形成锗烷，这种材料就变得不稳定
叶和他的同事用一种非常简单的方法解决了这个问题
他们用稳定的锗烷制造装置，然后加热材料除去氢
这导致了稳定的锗烯器件，这使得科学家能够研究其电子特性
氢 “最初的材料是绝缘体，”叶说
博士
D
他所在小组的学生加热这些设备，这是一种经过试验的提高电导率的方法
他指出，这种材料变得非常导电，其电阻仅比石墨烯高一个数量级
“所以它成为了一种优秀的金属导体
“进一步的实验表明，适度加热(高达200℃)会产生半导体锗烷
因此，锗烷可以是绝缘体、半导体或金属导体，这取决于对其进行的热处理
冷却至室温后保持稳定
加热使多层锗烷薄片变得更薄——这证实了电导率的变化很可能是由氢的消失引起的
锗烷可能对自旋电子器件的构造感兴趣
这些装置使用电子自旋流
这是电子的一种量子力学性质，可以最好地想象为电子围绕自己的轴旋转，导致它们的行为像小型指南针
石墨烯是电子自旋的优秀导体，但是在这种材料中很难控制自旋，因为它们与碳原子的相互作用很弱(自旋轨道耦合)
“锗原子更重，这意味着有一个更强的自旋轨道耦合，”叶说
这将提供更好的旋转控制
因此，能够构建具有优异导电性和强自旋轨道耦合的金属锗烷应该为自旋电子器件铺平道路
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