Matériau bidimensionnel

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Un matériau bidimensionnel, parfois appelé matériau monocouche ou matériau 2D, est un matériau constitué d'une seule couche d'atomes ou de molécules.

Depuis l'isolement du graphène (une seule couche de graphite) en 2004, beaucoup de recherches ont été réalisées pour isoler d'autres matériaux bidimensionnels en raison de leurs caractéristiques inhabituelles et pour une potentielle utilisation dans des applications telles que le photovoltaïque, les semi-conducteurs et la purification de l'eau.

Les matériaux bidimensionnels peuvent généralement être classés en deux groupes :

  • formes allotropiques élémentaires de divers éléments : suffixe -ène ;
  • composés (généralement composés de deux éléments) : suffixes -ane ou –ure.

Formes allotropiques élémentaires[modifier | modifier le code]

Colonne du tableau périodique Matériau bidimensionnel Allotropie Représentation graphique Date de préparation
Colonne 13 Borophène (en) [1],[2] (matériau théorique) Allotrope du bore Borophene.png
Colonne 14 Graphène[3],[4],[5],[6] Allotrope du carbone Graphen.jpg 2004
Silicène[7] Allotrope du silicium Silicene Cluster.jpg 2012
Germanène[8],[9],[10] Allotrope du germanium Germanene-Au STM2.jpg 2014
Stannène [11],[12],[13],[14],[15],[16] Allotrope de l'étain 2015
Colonne 15 (pnictogène) Phosphorène[17] Allotrope du phosphore 2014

Composés[modifier | modifier le code]

Références[modifier | modifier le code]

  1. « Will ‘borophene’ replace graphene as a better conductor of electrons? », KurzweilAI, (consulté le 5 février 2014)
  2. DOI:10.1038/ncomms4113
  3. Michael Andronico, « 5 Ways Graphene Will Change Gadgets Forever », Laptop,‎ (lire en ligne)
  4. « Graphene properties », www.graphene-battery.net, (consulté le 29 mai 2014)
  5. « This Month in Physics History: October 22, 2004: Discovery of Graphene », APS News, vol. 18, no 9,‎ , p. 2 (lire en ligne)
  6. « The Nobel Prize in Physics 2010 », The Nobel Foundation (consulté le 3 décembre 2013)
  7. (en) Atom-Thick Silicon Makes Crazy-Fast Transistors, MIT Technology review website
  8. DOI:10.1088/1367-2630/16/9/095002
  9. Joël Ignasse, « Et voici le germanène, cousin du graphène », Sciences et Avenir, (consulté le 17 septembre 2014)
  10. M.E.Dávila, « Appelez-le germanène », La Recherche, no 493,‎ , p. 18 (ISSN 0029-5671)
  11. DOE/SLAC National Accelerator Laboratory, « Will 2-D tin be the next super material? », Sciencedaily.com, (consulté le 10 janvier 2014)
  12. « Will 2-D tin be the next super material? », Phys.org, (consulté le 10 janvier 2014)
  13. DOI:10.1103/PhysRevLett.111.136804
  14. Ritu Singh, « Tin could be the next super material for computer chips », Zeenews,‎ (lire en ligne)
  15. John Markoff, « Designing the Next Wave of Computer Chips », New York Times,‎ (lire en ligne)
  16. Feng-feng Zhu, Wei-jiong Chen, Yong Xu, Chun-lei Gao, Dan-dan Guan, Can-hua Liu, Dong Qian, Shou-Cheng Zhang & Jin-feng Jia, Epitaxial growth of two-dimensional stanene, Nature Materials 14, 1020–1025 (2015) doi:10.1038/nmat4384, received 15 April 2015, accepted 07 July 2015, published online 03 August 2015
  17. DOI:10.1038/nnano.2014.35
  18. D. C. Elias and al. (2009). "Control of Graphene's Properties by Reversible Hydrogenation: Evidence for Graphane". Science 323 (5914): 610.
  19. Annick Loiseau, Les fullerènes, nouvelle forme du carbone, Pour la science, Novembre 2017