News & Views: Thomas Heine zu fünfeckigen zweidimensiona­len Gittern

Thomas Heine ist Professor für Theoretische Chemie an der TU Dresden. In der Fachwelt wird er auch gern als der „Zauberer der 2D Materialien“ bezeichnet. Denn was seinen Kollegen und Nobelpreisträgern Andre Geim und Konstantin Novoselov an der University of Manchester per Zufall experimentell gelungen ist – ein zwei dimensionales Wundermaterial zu entdecken – steuert Heine mit seinem Team ganz zielgerichtet per Computersimulation. Auf Supercomputern berechnet er die Wundermaterialien für die Elektronik für morgen. Mit seiner Vielzahl an beeindruckenden Arbeiten, insbesondere auf dem Gebiet der Materialwissenschaft, zählt er zu den weltweit meistzitierten Wissenschaftlern. Er selbst beschreibt seine Arbeit, die zugleich seine Leidenschaft ist, als Science Fiction, welche er dann zur wissenschaftlich-fundierten Realität werden lässt.

Aufgrund seiner ausgewiesenen Expertise wurde Heine kürzlich für einen „News & Views“-Artikel im renommierten Fachjournal „Nature Materials“ angefragt. Darin analysiert er ein aktuelles Paper zu metastabilen fünfeckigen 2D-Materialien. Fünfecke oder auch Pentagone sind - verglichen mit Rechtecken oder auch Sechsecken- aufgrund ihrer ungeraden Anzahl an Eckpunkten – für die Anordnung von Atomen in zweidimensionalen Materialien eher ungeeignet, da diese aufgrund der fehlenden Symmetrie meist instabil oder metastabil sind. Nun ist es einem internationalen Forschungsteam gelungen, die metastabile fünfeckige Form des 2D-Materials PtTe₂ zu synthetisieren. Dabei wurde ein Trick verwendet; Man kann das fünfeckige Gitter auf ein quadratisches projizieren. Bei der (100) - Oberfläche des Platinkristall sind die Platinatome in einem quadratischen Gitter angeordnet. Diese Oberfläche wurde als stabilisierendes Substrat für die Synthese des metastabilen pentagonalen PtTe₂ genutzt.

Metastabile Materialien wurden bisher wenig beachtet, da sie sich nicht ohne weiteres herstellen lassen. Der hier beschriebene clevere Trick, das Substrat zur Stabilisierung zu verwenden, sollte auch für die Synthese anderer metastabiler Materialien geeignet sein, die dadurch für Forschung und Anwendung interessant werden.

Video zu Thomas Heine: https://www.youtube.com/watch?v=qBOpplzPAh0

 Originalveröffentlichung:

Thomas Heine. Pentagonal two-dimensional lattices. News & Views Nature Materials. DOI: 10.1038/s41563-024-01996-9

Kontakt für Journalisten:
Prof. Dr. Thomas Heine
Technische Universität Dresden
Professur für Theoretische Chemie
Tel.: +49 351 463-37637
E-Mail: