Forschenden um Dr. Fagui He und Prof. Dr. Christian Klinke an der Universität Rostock im Department Life, Light & Matter ist ein wichtiger Fortschritt in der Materialwissenschaft gelungen: Sie entwickelten eine skalierbare und kosteneffiziente Methode zur Herstellung ultraflacher Bismut-Nanokristalle mit außergewöhnlicher Stabilität und hoher Kristallqualität.
Die im Fachjournal Small veröffentlichte Studie zeigt, dass sich die elektronischen Eigenschaften einzelner zweidimensionaler Nanostrukturen erstmals direkt experimentell abbilden lassen. Möglich wird dies durch eine präzise kontrollierte kolloidale Synthese, die eine gezielte Einstellung der lateralen Größe der Nanoschichten erlaubt. Besonders größere Kristalle zeichnen sich durch eine hohe Oxidationsbeständigkeit und Langzeitstabilität unter Umgebungsbedingungen aus.
Ein zentrales Ergebnis der Arbeit ist die erfolgreiche Untersuchung einzelner Nanokristalle mittels hochauflösender µ-ARPES-Messungen am Synchrotron ELETTRA in Triest. Die experimentell ermittelte elektronische Bandstruktur stimmt hervorragend mit theoretischen Berechnungen überein und bestätigt die hohe Materialqualität.
Die Ergebnisse unterstreichen das Potenzial lösungsbasierter Synthesemethoden als skalierbare Plattform für die Entwicklung zukünftiger Quanten-, Spintronik- und Energietechnologien.
Veröffentlichung:
Fagui He, Yan Yan Grisan Qiu, Simone Mearini, Vitaliy Feyer, Kevin Oldenburg, Rostyslav Lesyuk, Christian Klinke: Tunable Colloidal Synthesis Enabling μ-ARPES on Individual Two-dimensional Bismuth Nanocrystals, Small (2026) e12032, https://doi.org/10.1002/smll.202512032
Kontakt:
Prof. Dr. Christian Klinke, Institut für Physik, Universität Rostock, christian.klinkeuni-rostockde
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