Tanskan teknillisen yliopiston apulaisprofessori Kasper Steen Pedersein tiimi on syntetisoinut uudenlaisen nanomateriaalin, joka muokattavat sähköiset ja magneettiset ominaisuudet sopivat tulevaisuuden kvanttikoneisiin ja muihin sovelluksiin elektroniikassa.

Kromi-kloridi-pyratsiini (CrCl2 (pyratsiini)2) on kerrostettu materiaali, joka on esiaste 2D-materiaalille. Periaatteessa 2D-materiaalilla on vain yhden molekyylin paksuus ja tämä johtaa usein ominaisuuksiin, jotka ovat hyvin erilaiset kuin saman materiaalin tavalliset 3D-versiot.

Kun 3D-materiaalissa elektronit pystyvät ottamaan minkä tahansa suunnan, 2D-materiaalissa ne rajoittuvat vaakasuoraan – niin kauan kuin elektronin aallonpituus on pidempi kuin 2D-kerroksen paksuus. Yleensä kaikki kaksiulotteiset ovat epäorgaanisia – aivan kuten grafeeni mutta kromi-kloridi-pyratsiini on orgaaninen/epäorgaaninen hybridimateriaali.

”Materiaali merkitsee uudenlaista kemiaa, jossa voimme korvata materiaalin eri rakenneosia ja muuttaa sen fysikaalisia ja kemiallisia ominaisuuksia. Tällaista ei voi tehdä grafeenilla”, DTU:n Kasper Steen Pedersen selvittää.

Sähköisten ominaisuuksien ohella myös kromi-kloridi-pyratsiinin magneettiset ominaisuudet voidaan suunnitella tarkasti. Tämä on erityisen tärkeä suhteessa spintroniikkaan.

Kvantti-laskennan lisäksi kromi-kloridi-pyratsiini saattaa olla kiinnostava tulevissa suprajohteissa, katalysaattoreissa, akuissa, polttokennoissa ja elektroniikassa yleensä.