そのため、有用な性質を持つ物質を求め、様々な2次元物質の作成が試みられてきました。

実際これまでに、ケイ素の2次元物質「シリセン(Silicene)」、スズの2次元物質「スタネン(Stanene)」などが生成され、科学者たちの注目を集めてきました。

金箔の写真。この金箔よりもさらに薄い金シートとは!?
金箔の写真。この金箔よりもさらに薄い金シートとは!? / Credit:Canva

そして今回、柏屋氏ら研究チームが作成に成功したのが、金の原子1個分の厚さしかない2次元物質「Goldene」です。

このGoldeneは、今のところ、日本語で「ゴールデン」「ゴールディン」などと呼ばれています。

(本記事では、「ゴールディン」という呼び方で統一します)

では、このゴールディンはどのようにして作られたのでしょうか。

偶然発見された原子1個分の厚さの金シート「ゴールディン」

科学者たちは長年、原子1個分の厚さの金のシートの作成を試みてきました。

しかし金の2次元物質を作り出すのは簡単ではありません。

仮に作り出せたとしても、金の2次元物質は非常に不安定であり、丸まって塊になろうとする傾向があるため、これまで成功していませんでした。

柏屋氏ら研究チームは、当初、ゴールディンの作成とは別の実験を行っていた。
柏屋氏ら研究チームは、当初、ゴールディンの作成とは別の実験を行っていた。 / Credit:Shun Kashiwaya(Linköping University)_A single atom layer of gold – LiU researchers create goldene(2024)

ところが今回、柏屋氏ら研究チームは、別の実験を行っていた際に、偶然、金の原子1個分のシートである「ゴールディン」の作成方法を発見しました。

当初彼らは、「Ti 3 SiC 2」というチタンとケイ素の炭化物の電気伝導性の調査を行う予定でした。

そのために、電気を通すための材料として金を用い、「Ti 3 SiC 2」に高温でコーティングしました。

偶然、ケイ素の層が金の層に置き換わるのを発見
偶然、ケイ素の層が金の層に置き換わるのを発見 / Credit:Shun Kashiwaya(Linköping University)et al., Nature Synthesis(2024)