Nasi naukowcy odkryli, że trójselenek antymonu w procesie wzrostu z wiązek molekularnych tworzy spontanicznie podłużne wysokiej jakości struktury krystaliczne, nano-prążki. Ten quasi-jednowymiarowy półprzewodnik van der Waalsa może zatem stać się materiałem o potencjalnie interesujących zastosowaniach do budowy półprzewodnikowych sieci neuronowych, sensorów gazów i detektorów spolaryzowanego liniowo światła.

Od czasu odkrycia grafenu, właściwości dwu-wymiarowych kryształów charakteryzujących się silnymi wiązaniami kowalencyjnymi w poszczególnych warstwach oraz słabymi oddziaływaniami van der Waalsa pomiędzy warstwami stały się jednym z wiodących tematów w fizyce materii skondensowanej. W trójselenku antymonu (Sb₂Se₃), będącym przedmiotem badań opublikowanych w Nanoscale, występują zarówno oddziaływania kowalencyjne jak i oddziaływania van der Waalsa. Jednakże struktura krystaliczna tego półprzewodnika jest dość nietypowa. Atomy selenu i antymonu tworzą w niej jednowymiarowe włókna (ribbons), wewnątrz których występują silne oddziaływania kowalencyjne. Natomiast poszczególne włókna związane są miedzy sobą słabymi oddziaływaniami van der Waalsa. Trójselenek antymonu należy zatem do względnie słabo zbadanej klasy materiałów - jednowymiarowych półprzewodników van der Waalsa.

W badaniach przeprowadzonych przez naukowców z Instytutu Fizyki PAN we współpracy z Instytutem Mikroelektroniki i Fotoniki Sieci Badawczej Łukasiewicz, Wydziałem Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego, a także Instytutem Fotoniki i Elektroniki Czeskiej Akademii Nauk wytworzony został trójselenek antymonu przy użyciu epitaksji z wiązek molekularnych (Molecular Beam Epitaxy - MBE), zaawansowanej technologii służącej zazwyczaj do wytwarzania cienkich ultra-czystych warstw krystalicznych do zastosowań w elektronice i fotonice. Zaobserwowano, że trójselenek antymonu w sposób spontaniczny formuje monokrystaliczne, jednowymiarowe nanostruktury na powierzchni standardowych podłoży arsenku galu (Figure 1a). Długość tych nanostruktur jest co najmniej o rząd wielkości większa niż ich pozostałe rozmiary. Wykazano, że orientacja leżących na podłożu nano-prążków zdefiniowana jest przez orientację krystaliczną arsenku galu w taki sposób, że <011>_GaAs jest zgodny z [010]_Se2Sb3 (Figure 1b-c). Za ich podłużny kształt odpowiada najprawdopodobniej anizotropowa struktura krystaliczna trójselenku antymonu.

Po wystarczająco długim wzroście nano-prążki łączą się ze sobą tworząc spontanicznie sieci połączonych ze sobą nanostruktur. Układy te mogą posłużyć do projektowania i wytwarzania obwodów i sieci elektronicznych do zastosowań w sieciach neuronowych, a także w sensorach gazów, oraz detektorach światła czułych na polaryzację.