Stanen

Stanen () ist die Bezeichnung für eine Modifikation des Zinns mit zweidimensionaler Struktur, in der jedes Zinnatom von drei weiteren umgeben ist, sodass sich ein bienenwabenförmiges Muster ausbildet. Da das Material stark an das Kohlenstoffmaterial Graphen erinnert, wird es in Analogie dazu als Stanen bezeichnet (abgeleitet vom lateinischen Wort für Zinn „stannum“).<ref name="Spektrum der Wissenschaft">Jan Dönges: 2-D-Material aus Zinn: Erstmals ultraflaches Stanen hergestellt. Spektrum der Wissenschaft, abgerufen am 8. August 2015.</ref><ref>Vorlage:Cite book/URLVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/Meldung2</ref>

Herstellung

Stanen kann mit Hilfe der Molekularstrahlepitaxie hergestellt werden. Dabei wird Zinn auf eine Kristalloberfläche (wie zum Beispiel Bismuttellurid oder Gold<ref name="DOI10.1039/c4cp04861j">Sandeep Nigam, Sanjeev Gupta, Douglas Banyai, Ravindra Pandey, Chiranjib Majumder: Evidence of a graphene-like Sn-sheet on a Au(111) substrate: electronic structure and transport properties from first principles calculations. In: Phys. Chem. Chem. Phys. 17, 2015, S. 6705–6712, doi:10.1039/c4cp04861j.</ref>) abgeschieden, wo es dann ebenfalls einen Kristall bildet. Es wurde 2015 auf diese Art erstmals als einatomige Schichtstruktur erzeugt, vorher wurden bereits sehr dünne Filme aus Zinn produziert, die allerdings noch aus mehreren Atomlagen bestanden.<ref name="Spektrum der Wissenschaft" />

Eigenschaften

Stanen ähnelt mit seiner Bienenwabenstruktur dem Graphen sehr stark, allerdings sind die Atome nicht flach angeordnet, sondern leicht nach oben und unten verschoben. Laut theoretischer Vorhersagen besitzt das Material gegenüber Graphen und den anderen untersuchten zweidimensionalen Materialien dieser Stoffgruppe Silicen, Germanen, Antimonen, Arsenen und Phosphoren zusätzliche bemerkenswerte Eigenschaften. So soll es bei Raumtemperatur als topologischer Isolator wirken und dadurch entlang seiner Kanten elektrischen Strom verlustfrei leiten.<ref name="Spektrum der Wissenschaft" /> Erste Untersuchungen zeigen teilweise Übereinstimmungen von Eigenschaften mit den theoretischen Vorhersagen, allerdings konnte das Verhalten als topologischer Isolator nicht nachgewiesen werden, wofür die Wissenschaftler das Trägermaterial verantwortlich machen.<ref name="DOI10.1038/nature.2015.18113">Chris Cesare: Stanene makes its debut/Physicists announce graphene’s latest cousin: stanene. In: Nature. 524, 2015, S. 18, doi:10.1038/nature.2015.18113.</ref><ref name="DOI10.1016/j.commatsci.2015.01.039">M. Modarresi, Alireza Kakoee, Y. Mogulkoc, M.R. Roknabadi: Effect of external strain on electronic structure of stanene. In: Computational Materials Science. 101, 2015, S. 164–167, doi:10.1016/j.commatsci.2015.01.039.</ref>

Literatur

• Sivacarendran Balendhran, Sumeet Walia, Hussein Nili, Sharath Sriram, Madhu Bhaskaran: Elemental Analogues of Graphene: Silicene, Germanene, Stanene, and Phosphorene. In: Small. 11, 2015, S. 640–652, doi:10.1002/smll.201402041.

Einzelnachweise

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