Слева – изображение материала под микроскопом; в середине – вид сверху; справа – вид сбоку

Китайские физики объявили, что впервые получили в своей лаборатории станен – двумерный материал, состоящий из атомов олова. Теоретически предсказанный ранее материал может обладать необычными свойствами, которые пока не нашли практического подтверждения – например, проводить ток по краю листа без сопротивления.

Возможность построения двумерной решётки из атомов олова была предсказана в 2011 году исследователями из Пекинского технологического института. А в 2013 году группой исследователей из Стэнфорда были получены выкладки, свидетельствующие о том, что проходящие по краю двумерного листа электроны не должны встречать сопротивления.

Материал получил своё название, станен, из комбинации слова Stannum, что на латыни означает «олово» (отсюда его обозначение Sn) и "-ен" из окончания слова «графен». Как атомы углерода в графене, так и атомы олова в станене образуют шестиугольную решётку, хотя и не совсем плоскую (см. картинку в начале статьи).

Слой станена учёные получили, разместив его на подложке из теллурида висмута — химического соединения висмута и теллура, известный термоэлектрический материал (в таких материалах разница температур создаёт электрический потенциал, или наоборот). Решётку станена создавали, испаряя олово, которое затем равномерно осаждалось на подложке.

После открытия графена, учёные постоянно добавляют к семейству двумерных новые материалы: мы уже знаем про силицен (из атомов кремния), фосфорен (из атомов фосфора), германен (из атомов германия). Все они обладают необычными свойствами, отсутствующими в привычных материалах – в частности, свойствами, связанными с проводимостью.

Физик из Стэнфорда Шоу-Чен Жанг, который в 2013 предсказал высокую проводимость для станена, участвовал в создании этого материала в данной работе. По его подсчётам, электроны, двигающиеся на границе станена, не должны встречать сопротивления других электронов или атомов, и, следовательно, такой проводник не должен терять энергию на нагревание. А внутри листа, наоборот, станен должен быть диэлектриком – то есть, проявлять свойства топологических диэлектриков.

Правда, пока волшебные свойства станена подтвердить не удалось – возможно, из-за того, что подложка из теллурида висмута взаимодействует с проходящими по решётке электронами. Сейчас учёные занимаются поисками более подходящей для экспериментов с электрическим током подложки.