Chemiker funktionalisieren Antimonen

Top-view (oben) und Side-view (unten) auf eine mit Perylen funktionaliserte Lage Antimonen (Bild: AK Hirsch)

Wissenschaftler der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) berichten erstmals über die chemische Funktionalisierung von Antimonen, einem der neuesten Mitglieder in der Familie der 2D-Materialien.

2D-Materialien repräsentieren derzeit eines der aktivsten Forschungsgebiete weltweit, wobei Vertreter, welche nur aus einem einzigen Element aufgebaut sind, extrem selten sind. Neben dem im Jahre 2004 entdeckten Graphen, erhielten deshalb zuletzt Elemente der fünften Hauptgruppe im Periodensystem erhöhte Aufmerksamkeit. Die bekanntesten Vertreter hierbei sind der schwarze Phosphor und das kürzlich isolierte Antimonen, dessen Existenz erst 2015 prognostiziert wurde. Eine einzelne Lage von atomarem Antimon weist dabei äußerst vielversprechende halbleitende Eigenschaften mit einer Bandlücke von 2.28 eV auf, wohingegen wenige Lagen des Materials als topologischer Isolator gelten. Zudem ist Antimonen im Gegensatz zum schwarzen Phosphor extrem luftstabil.

Einer deutsch-spanischen Kollaboration von Wissenschaftlern unter der Führung von Dr. Gonzalo Abellán (FAU) und Dr. Félix Zamora (Universidad Autónoma de Madrid) ist nun die chemische Funktionalisierung von exfoliertem Antimonen (mechanisch und aus Lösung) gelungen. Diese auf organischer Chemie basierende Herangehensweise wird die zukünftige elektronische Modifikation des Materials ermöglichen und neue Möglichkeiten für Antimonen-basierte Technologien in den Materialwissenschaften eröffnen. Die Ergebnisse wurden in der Online-Version des Journals Angewandte Chemie International Edition unter dem Titel „Noncovalent Functionalization and charge transfer in antimonene“ publiziert.

Publikation:

Gonzalo Abellán, Pablo Ares, Stefan Wild, Edurne Nuin, Christian Neiss, David Rodriguez-San Miguel, Pilar Segovia, Carlos Gibaja, Enrique G. Michel, Andreas Görling, Frank Hauke, Julio Gómez-Herrero, Andreas Hirsch, and Félix Zamora Angew. Chem. Int. Ed. 2017, DOI: 10.1002/anie.201702983.