Silicene ruberà il posto al grafene come materiale del secolo?
Dopo solo pochi anni dalla scoperta del materiale da Nobel che promette una vera rivoluzione nell’elettronica, il grafene, ecco arrivarne un altro che promette altrettanto bene: il silicene.
Come è intuibile dalla radice, si tratta di una configurazione atomica del silicio, e proprio come il grafene ha lo spessore di un solo atomo. I fogli di questo materiale sono stati ottenuti per la prima volta dai ricercatori, e si pensa che possa avere proprietà elettroniche simili a quelle del grafene, ma dovrebbe essere più compatibile con i dispositivi elettronici a base di silicio, i comuni semiconduttori.
Patrick Vogt dell’Università Tecnica di Berlino in Germania e i suoi colleghi dell’Università di Aix-Marseille in Francia hanno creato il silicene dalla condensazione del vapore di silicio su un piatto d’argento, riuscendo ad ottenere lo strabiliante foglio di atomi di silicio. Hanno poi misurato le proprietà ottiche, chimiche ed elettroniche dello strato, mostrando che corrispondevano a quelle previste dalla teoria. L’articolo è stato pubblicato dal giornale scientifico Physical Review Letters.
Anche se i fisici teorici già da tempo avevano ipotizzato l’esistenza del silicene e avevano addirittura calcolato le possibili proprietà fisiche di questo materiale, finora non si sapeva come realizzarlo. Tuttavia, già nel 2010 i ricercatori avevano osservato al microscopio elettronico la formazione di strutture di silicio con lo spessore di un solo atomo – appunto un inizio di formazione del silicene.
Grazie ad una teoria fisica chiamata Teoria del funzionale di densità (DFT), i ricercatori avevano calcolato che gli atomi di silicio tendono a formare strutture a nido d’ape sull’argento, e ad adottare una leggera curvatura.Ora finalmente tale teoria si è dimostrata valida.
Il silicene può rivelarsi una scommessa migliore del grafene nel prossimo futuro, perché con esso sarà possibile realizzare dispositivi elettronici poco costosi, in quanto potranno essere integrati facilmente nelle linee di produzione dei chip di silicio.
Michel Houssa dell’Università Cattolica di Lovanio (KUL) in Belgio, che non è stato coinvolto nella ricerca, ha detto: “A mio parere, questa è la prima prova convincente che si può creare in modo affidabile silicene sull’argento.”
Ora la prossima sfida sarà quella di produrre silicene su substrati isolanti, per capire meglio se le sue proprietà elettriche possono essere sfruttate per costruire i dispositivi elettronici del futuro.
