Interview mit Takashi Taniguchi und Kenji Watanabe: Eine Graphen-Revolution

Takashi Taniguchi und Kenji Watanabe schaffen hochwertige Kristalle, die das perfekte Substrat für die maßgeschneiderte Herstellung zweidimensionaler Materialien mit erstaunlichen elektronischen Eigenschaften bieten. Sie erzählen New Scientist, wie sie ihre weltberühmten Kristalle züchten

Von Anna Demming

3. Januar 2023

Nabil Nezzar

Jahrelang arbeiteten Takashi Taniguchi und Kenji Watanabe wie die meisten anderen Physiker und waren der Welt relativ unbekannt. Das Paar untersuchte Kristalle in seinem Labor am National Institute for Materials Science in der Nähe von Tokio, Japan.

Dann, fast über Nacht, gelang ihnen der große Durchbruch. Sie hatten eine kubische Kristallform aus Bornitrid gezüchtet, die die gleiche dreidimensionale Struktur wie Diamant hat. Eines Tages untersuchten sie aus Neugier eine andere Art von Bornitridkristallen, die manchmal als Nebenprodukt in ihrem Labor wuchsen – eine flache, zweidimensionale Form.

Damit sind sie versehentlich auf Gold gestoßen. Das liegt daran, dass zu dieser Zeit eine andere 2D-Substanz begann, Wellen zu schlagen. Graphen, das aus einer nur ein einziges Atom dicken Kohlenstoffschicht besteht, wurde als „Wundermaterial“ bezeichnet, da es ein hervorragender Leiter ist, stärker als Diamant und leichter als Papier. Es begann eine Flut von Graphenforschungen, die versuchten, das Beste aus diesem Material herauszuholen.

Das Problem bestand darin, dass man für die Untersuchung von Graphen etwas sehr Flaches mit genau den richtigen Eigenschaften braucht, um darauf die hauchdünnen Schichten zu montieren. Es stellte sich heraus, dass die Lösung genau die Nebenproduktkristalle waren, die Taniguchi und Watanabe untersucht hatten.

Ihre hochreinen 2D-Bornitridkristalle sind nach allgemeiner Meinung die besten der Welt. Heute wird das, was einst Abfallmaterial war, jedem im Graphenbereich zur Verfügung gestellt, um bahnbrechende Forschung zu ermöglichen, und die beiden Wissenschaftler sind Mitautoren von mehr als 1000 Studien. Sie erzählten dem New Scientist, wie sie ihr Handwerk verfeinerten, sich im Zentrum einer Materialrevolution befanden und zum gefragtesten Kristallzüchter der Welt wurden.

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