Siliceno

El siliceno es un alótropo bidimensional del silicio, similar al grafeno.

Historia

Aunque los teóricos han especulado[1][2][3] sobre la existencia y las posibles propiedades del siliceno, los investigadores observaron primero estructuras de silicio que sugerían al siliceno en 2010.[4][5][6] Usando el microscopio de efecto túnel, estudiaron el autoensamblaje molecular de las nanocintas de siliceno y las hojas de siliceno depositadas sobre un cristal de plata con resolución atómica. Las imágenes revelaron hexágonos en una estructura de panal similar a la del grafeno.

Los cálculos con la Teoría del funcional de la densidad (DFT) mostraron que los átomos de silicio tienden a formar tales estructuras de panal en la plata, y a adoptar una ligera curvatura que la hace más apropiada para una configuración tipo grafeno.

En adición a su potencial compatibilidad con las técnicas existentes de semiconductores, el siliceno tiene la ventaja de que sus bordes no exhiben reactividad al oxígeno.[7]

Estructura de un típico grupo de siliceno mostrando ondas alrededor de la superficie.

Recientes cálculos DFT han revelado que los grupos (clústers) de siliceno son excelentes materiales para aplicaciones FET. Curiosamente, el siliceno en 2D no es realmente plano y parecen haber distorsiones como arrugas tipo silla distortions en los anillos. Esto lleva a tener ondas ordenadas en su superficie. La hidrogenación de silicenos a silicanos es bastante exotérmica. Esto ha llevado a la predicción de que el proceso de conversión del siliceno al silicane (siliceno hidrogenado) puede ser un eventual candidato para el almacenamiento de hidrógeno. A diferencia del grafito, el cual consiste de varias capas de grafeno débilmente unidas mediante fuerzas de dispersión, el acople entre capas en los silicenos es muy fuerte.[8]

La primera revisión sobre el siliceno ha aparecido.[9]

Progreso reciente

Se reportó que el siliceno crecía en la superficie de Ag(111).[6] Recientemente cuatro grupos han reportado de manera independiente fases ordenadas sobre la misma superficie.[10][11][12][13]

También se ha reportado que el siliceno crece sobre un sustrato de ZrB2.[14][15]

Otras referencias: [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23]

Véase también

Referencias
  1. Kyozaburo Takeda and Kenji Shiraishi (1994). «Theoretical possibility of stage corrugation in Si and Ge analogs of graphite». Physical Review B 50 (20): 14916. doi:10.1103/PhysRevB.50.14916.
  2. G. G. Guzman-Verri and L. C. Lew Yan Voon (2007). «Electronic structure of silicon-based nanostructures». Physical Review B 76 (7): 075131. doi:10.1103/PhysRevB.76.075131.
  3. Cahangirov, Topsakal, Akturk, Sahin and Ciraci (2009). «Two- and One-Dimensional Honeycomb Structures of Silicon and Germanium». Physical Review Letters 102 (23): 236804. Bibcode:2009PhRvL.102w6804C. doi:10.1103/PhysRevLett.102.236804.
  4. B. Aufray, A. Kara, S. Vizzini, H. Oughaddou, C. Léandri, B. Ealet and G. Le Lay (2010). «Graphene-like silicon nanoribbons on Ag(110): A possible formation of silicene». Applied Physics Letters 96: 183102.
  5. Research highlight (2010). «Silicene: Flatter silicon». Nature Nanotechnology 5: 384. doi:10.1038/nnano.2010.124.
  6. B. Lalmi, H. Oughaddou, H. Enriquez, A. Kara, S. Vizzini, B. Ealet and B. Aufray (2010). «Epitaxial growth of a silicene sheet». Applied Physics Letters 97: 223109.
  7. P. De Padova, C. Léandri, S. Vizzini, C. Quaresima, P. Perfetti, B. Olivieri, H. Oughaddou, B. Aufray and G. Le Lay (2008). «Burning Match Oxidation Process of Silicon Nanowires Screened at the Atomic Scale». NanoLetters 8: 2299.
  8. Deepthi Jose, Ayan Datta (2011). «Structures and Electronic Properties of Silicene clusters: A promising material for FET and hydrogen storage». Phys. Chem. Chem. Phys. 13: 7304.
  9. Abdelkader Kara, Hanna Enriquez, Ari P Seitsonen, LC Lew Yan Voon, Sébastien Vizzini, Bernard Aufray, Hamid Oughaddou (2012). «A review on silicene - New candidate for electronics». Surf. Sci. Rep. 67: 1. doi:10.1016/j.surfrep.2011.10.001.
  10. Chun-Liang Lin, Ryuichi Arafune, Kazuaki Kawahara, Noriyuki Tsukahara, Emi Minamitani, Yousoo Kim, Noriaki Takagi and Maki Kawai (2012). «"Structure of silicene grown on Ag(111)"». Appl. Phys. Expr.: 045802.
  11. Patrick Vogt, Paola De Padova, Claudio Quaresima, Jose Avila, Emmanouil Frantzeskakis, Maria Carmen Asensio, Andrea Resta, Benedicte Ealet and Guy Le Lay (2012). «"Silicene: Compelling experimental evidence for graphenelike two-dimensional silicon"». Phys. Rev. Lett.: 155501. doi:10.1103/PhysRevLett.108.155501.
  12. H Jamgoitcha, Y Colignon, N Hamzaoui, B Ealet, J Y Hoarau, B Aufray and J P Biberian (2012). «Growth of silicene layers on Ag(111): unexpected effect of the substrate temperature». arXiv: 1203.3968.
  13. Baojie Feng, Zijing Ding, Sheng Meng, Yugui Yao, Xiaoyue He, Peng Cheng, Lan Chen and Kehui Wu. arXiv: 1203.2745.
  14. A. Fleurence, R. Friedlein, Y. Wang and Y. Yamada-Takamura. «Experimental evidence for silicene on ZrB2(0001)». Symposium on Surface and Nano Science 2011 (SSNS'11)，Shizukuishi, Japan，2011.01.21.
  15. Antoine Fleurence, Rainer Friedlein, Taisuke Ozaki, Hiroyuki Kawai, Ying Wang and Yukiko Yamada-Takamura (2012). «Experimental evidence for epitaxial silicene on diboride thin films». Physical Review Letters: accepted for publication.
  16. S. Lebegue et al (2009). «Electronic structures of two-dimensional crystals from ab initio theory». Physical Review B 79: 115409. Bibcode:2009PhRvB..79k5409L. doi:10.1103/PhysRevB.79.115409.
  17. M. De Crescenzi et al. (2005). «Experimental imaging of silicon nanotubes». Applied Physics Letters 86: 231901.
  18. A. Kara, C. Léandri, M. E. Dávila, P. De Padova, B. Ealet, H. Oughaddou, B. Aufray and G. Le Lay (2009). «Physics of Silicene Stripes». J. Supercond. Novel Magn. 22: 259.
  19. A. Kara, S. Vizzini, C. Leandri, B. Ealet, H. Oughaddou , B. Aufray and G. LeLay (2010). «Silicon nano-ribbons on Ag(110): a computational investigation». Journal of Physics: Condensed Matter 22: 045004.
  20. P. De Padova, C. Quaresima, C. Ottaviani, P. M. Sheverdyaeva, P. Moras, C. Carbone, D. Topwal, B. Olivieri, A. Kara, H. Oughaddou, B. Aufray and G. Le Lay (2010). «Evidence of graphene-like electronic signature in silicene nanoribbons». Applied Physics Letters 96 (26): 261905. doi:10.1063/1.3459143.
  21. Houssa, M.; Pourtois, G.; Afanas’Ev, V. V.; Stesmans, A. (2010). «Can silicon behave like graphene? A first-principles study». Applied Physics Letters 97 (11): 112106. doi:10.1063/1.3489937.
  22. De Padova, Paola; Quaresima, Claudio; Olivieri, Bruno; Perfetti, Paolo; Le Lay, Guy (2011). «Strong resistance of silicene nanoribbons towards oxidation». Journal of Physics D - Applied Physics 44 (31): 312001. doi:10.1088/0022-3727/44/31/312001.
  23. De Padova, Paola; Quaresima, Claudio; Olivieri, Bruno; Perfetti, Paolo; Le Lay, Guy (2011). «sp2-like hybridisation of silicon valence orbitals in silicene nanoribbons». Applied Physics Letters 98 (8): 081909. doi:10.1063/1.3557073.

Enlaces externos
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