När den upptäcktes för över ett sekel sedan, svart fosfor ansågs vara relativt värdelös. Under de senaste fem åren har dock, ingenjörerna och kemisterna har blivit fascinerade av materialet för dess potential som en ultratunn halvledare, möjligen inleda en ny tid med flexibel och mindre elektronik. Nu, en grupp rapporterar in Nano bokstäver att vissa vanliga antaganden om svart fosfor är felaktiga och att materialet är exceptionellt avstämbart.

Svart fosfor växer fram som ett lovande 2D halvledarmaterial. Halvledare har ett smalt bandgap som gör att de kan leda elektricitet. Svart fosfor kan absorbera och avge ljus i det synliga genom infrarött spektrum, vilket är användbart för sensorer, kommunikation och andra applikationer. Men när svart fosfor sätts i enheter, det bryts snabbt ner i omgivande förhållanden. För att bekämpa denna nedbrytning, forskare har inkapslat svart fosfor med passiva isolatorer, förutsatt att denna inneslutning inte påverkade dess egenskaper; dock, Steven Louie, Diana Qiu och Felipe da Jornada ville avgöra om detta var teoretiskt sant.

Forskarna utförde beräkningar på en- till fyra-lager versioner av svart fosfor, både med och utan inkapsling, att undersöka dess egenskaper på ett mer systematiskt sätt. Några svarta fosforegenskaper, såsom uppkomsten av optisk absorption, var nästan opåverkade i beräkningarna. Men andra, såsom bandgapet och formen för den optiska absorptionen förändrades dramatiskt, så materialets egenskaper blir kvalitativt olika. Dessa fynd indikerar att egenskaperna hos svart fosfor kan justeras genom att omsluta det på rätt sätt, öppnar många nya möjligheter för dess användning.