محققان موفق به ساخت دستهی جدید از مواد شدند. این ترکیب دوبعدی حاوی فولرین بوده و خواص رسانایی منحصربهفردی دارد. در این ترکیب، فولرینها درون لایههایی از آنیون و کاتیون قرار دارند.
اولین فلز آلی دوبعدی حاوی فولرین
محققان موفق به ساخت دستهی جدید از مواد شدند. این ترکیب دوبعدی حاوی فولرین بوده و خواص رسانایی منحصربهفردی دارد. در این ترکیب، فولرینها درون لایههایی از آنیون و کاتیون قرار دارند.
محققان ژاپنی به همراه همتایان روسی خود موفق به ساخت اولین فولرین لایهای دوبعدی شدهاند که عملکردی همانند یک فلز دارد. طبق مقالهای که این گروه در نشریهی Angewandte Chemie, به چاپ رساند، این دسته از مواد جدید میتواند پنجرهای بهسوی مواد ابررسانا باز کند.
تمام بلورهای حاوی فولرین با خواص فلزی که پیش از این ساخته شدهاست، دارای ساختاری یک یا سهبعدی و حاوی یک عنصر فلزی بودهاند. این گروه تحقیقاتی درصدد تولید نمک فولرینی فلزی رسانا هستند که حاوی لایههای فولرین دوبعدی است. علاوه بر این آنها میخواهند که این ماده فاقد یونهای فلزی بوده و تنها از کربن هیدروژن و نیتروژن تشکیل شده باشد؛
برای انجام این کار به سه جزء متفاوت نیاز است:۱- آنیونهای فولرین: توپهای فوتبال کوچکی که دارای بار منفی است؛ ۲- کاتیونهای آلی با بار مثبت؛ ۳- ترکیبات آلی بزرگ خنثی.
ترکیب شماره۲، باید توزیع صحیح بار الکتریکی را درون ماده حفظ کند و ترکیب شماره ۳، چیدمان فضایی صحیح واحدهای سازنده را درون ساختار بلور تضمین میکند.
مشکل پیش رو این است که آنیونهای فولرین تمایل به جفت شدن دارند. برای این که ماده رفتار فلزی داشته باشد آنیونهای فلزی باید درون لایهها بهصورت فشرده قرار گیرند. این کار تنها زمانی اتفاق میافتد که شکل فضایی و اندازهی ترکیبات آلی خنثی مناسب باشد. این گروه تحقیقاتی از تریپتیسین بهعنوان ترکیب آلی بزرگ خنثی استفاده کردند که شکل آن شبیه ملخ سهپرهای است. کاتیونهای آلی منتخب این گروه، دارای ساختار قفسهایشکل بود.
نتیجهی کار، مادهای است که در آن لایههای فولرین درون لایههای ساختهشده از دو مادهی دیگر، قرار دارد. لایههای فولرین دارای ساختار لانهزنبوری است که در آن هر توپ فوتبال با بار منفی دارای شش همسایه است. لایههای فولرین دارای هدایت الکتریکی بسیار بالایی است حتی زمانی که دما به نزدیکی صفر مطلق برسد. این رفتار بسیار غیر معمول است.
با تغییر مواد همراه در این ساختار، میتوان مواد جدیدی تولید کرد. محققان انتظار دارند که این روند منجر به تولید مواد جدید با خواص الکترونیکی عجیب شود؛ مانند سیالات اسپینی یا ابررساناهای جدید که دارای رفتارهای مغناطیسی غیر معمول در دمای صفر مطلق هستند.