Nieuw materiaal lijkt op grafeen

Nadat in 2010 de Nobelprijs voor de natuur-kunde naar twee wetenschappers ging die grafeen onderzochten, is er veel discussie over deze stof. Onderzoekers van het Helm-holtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) hebben samen met collega’s uit Korea een materiaal ontwikkeld en onderzocht, dat vergelijkbare fysische eigenschappen bezit als grafeen. Het lijkt structureel op de klasse ijzer-pniktide, een hoge temperatuur super-geleiders. Gezien de positie in het periodiek systeem der elementen kan een deel van de atomen gemakkelijk door vreemde atomen worden verwisseld.

Een Koreaanse onderzoeker kwam begin dit jaar als gebruiker van het hoog magnetisch veld laborato-rium Dresden om daar een aantal materiaalmonsters te onderzoeken. Hij en zijn collega uit Dresden hielden zich bezig met het metaal SrMnBi₂ en stelden tot hun verbazing vast, dat het uit de drie ele-menten bestaande materiaal zich fysisch hetzelfde gedraagt als grafeen. De kristalstructuur van het materiaal SrMnBi₂ is vergelijkbaar met ijzer-pniktide (groen: bismut; blauw: strontium; rood: mangaan – foto: HZDR).

Gezien de samenstelling en de positie van zijn elementen in de periodiek systeem is bij SrMnBi₂ dotering van vreemde atomen mogelijk. Het implanteren van kleinere aantallen vreemde atomen verandert de fysische eigenschappen van het materiaal. Op deze manier zijn mogelijkerwijs nieuwe magneten of supergeleiders te produceren. Beide onderzoekers willen binnenkort verder onderzoek te doen aan het nieuw gevonden materiaal.

• website van het Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf