Двумерное олово: новый чудо-материал

Сейчас олово ассоциируется у нас разве что со стойким оловянным солдатиком из сказки Андерсена. Но этот металл способен на большее. Группа теоретиков из Сгэнфордского университета (США) предсказала, что вещество, созданное путем размещения атомов олова слоем толщиной ровно в один атом, может стать первым в истории материалом для компьютерных чипов, способным проводить электричество со стопроцентной эффективностью. Новый материал окрестили станёном (stanene), приписав к основе, усеченному латинскому наименованию олова stannum, типичное «графе-новое» окончание, ставшее «визитной карточкой» однослойных материалов с необычными свойствами (за изучение свойств двумерного материала графена Андрею Гейму и Константину Новосёлову была присуждена Нобелевская премия по физике за 2010 год.

«Станен может увеличить быстродействие и снизить энергетические потребности компьютерных чипов, если наш прогноз подтвердится экспериментами, которые уже ведутся в нескольких лабораториях», — говорит руководитель группы профессор Шоу-чэн Чжан (Shoucheng Zhang).
Расчеты показывают, что слой олова должен действовать как топологический изолятор при комнатной температуре и выше. Топологические изоляторы представляют собой особый класс материалов, проводящих электричество лишь по внешнему краю, оставаясь внутри изоляторами из-за специфического взаимодействия между электронами и ядрами тяжелых атомов.

Предсказания группы указывают на то, что новый материал может сохранять свои впечатляющие проводящие свойства при температурах до +100 °С, что делает его идеальным для использования в электронных чипах. В Германии и Китае уже проводятся эксперименты по получению станена и изучению его свойств.

«Кроме всего прочего, станен может заменить кремний при изготовлении транзисторов, — мечтает профессор Чжан. — И когда-нибудь мы могли бы переименовать Кремниевую долину в Оловянную».