Ученые провели поиск веществ, которые потенциально можно использовать в качестве аналогов графена. Результаты их исследований опубликованы в журнале Physical Review X. В общей сложности обнаружено 92 претендента.

Графен – углеродный наноматериал, слой атомов углерода толщиной в один атом, соединенных в двухмерную кристаллическую решетку из правильных шестиугольников.

Графен обладает высокой прочностью, прозрачен в силу своей чрезвычайно малой толщины и является прекрасным проводником электрического тока. Все это делает его крайне привлекательным для использования в электронике.

Однако высокая проводимость – это не только преимущество, но и существенный недостаток графена. Из-за полного отсутствия так называемой запрещенной зоны для носителей тока фактически устройство, выполненное из этого материала, может проводить электрический ток даже в выключенном состоянии, что противоречит основным принципам построения электронных схем.

Не так давно было показано, что

во многом аналогичными графену свойствами обладают нитрид бора, имеющий такую же шестиугольную атомную структуру, и дихалькогениды переходных металлов (например, дисульфид молибдена MoS₂). Эти материалы, являясь полупроводниками, обладают также и запрещенной зоной. **Однако систематического поиска других альтернатив до сих пор не проводилось.

Восполнить этот пробел взялись ученые под руководством Себастьена Лебега из французского Национального центра научных исследований (CNRS) в Нанси.

Используя большую базу свойств различных веществ, путем численного моделирования они нашли в базе те вещества, из которых можно относительно легко получить прочные однослойные атомные структуры. Таких веществ обнаружилось 92, в том числе, что характерно, и графен, нитрид бора и множество дихалькогенидов переходных металлов. Однако 40 найденных веществ ранее в качестве аналогов графена никем не предлагались.

Таким образом, как отмечают ученые,

графен уже нельзя считать в полной мере уникальным материалом. Более того, аналогичными свойствами могут обладать большое количество других веществ, пока никем не изученных. И среди них, возможно, удастся найти и такие, которые окажутся более перспективными с точки зрения электроники, чем популярный сейчас графен.