写于 2017-07-09 02:11:11| 金沙平台| 总汇

控制石墨烯中的磁云

来自曼彻斯特大学的科学家们首次表明,石墨烯中的磁云可以被可控制地消散然后冷凝回来,使研究人员能够研究类似晶体管的器件,通过在其磁性和非磁性之间切换石墨烯来记录信息

磁状态

在Nature Communications上发表的一份报告中,由Irina Grigorieva博士领导的曼彻斯特大学团队展示了如何在石墨烯中创建基本磁矩,然后打开和关闭石墨烯

这是第一次磁性本身被切换,而不是磁化方向被反转

如果不使用磁性材料,现代社会是不可想象的

它们已成为电子设备中不可或缺的一部分,其中包括硬盘,存储芯片和传感器的设备采用微型磁性元件

每个微磁体允许将一些信息('0'或'1')存储为两个磁化方向('北'和'南')

这个电子领域被称为自旋电子学

尽管取得了巨大的进步,但自旋电子设备的一大失望是它无法提供有源器件,其中南北方向之间的切换方式与现代晶体管中使用的方式类似

由于最新发现,这种情况可能会发生巨大变化

石墨烯是由碳原子制成的鸡丝

可以去除这些原子中的一些,这会导致称为空位的微观空洞

曼彻斯特的科学家们已经证明,电子在这些空穴周围聚集成小的电子云,每个电子的行为就像一个带有一个单位磁性自旋的微观磁铁

Grigorieva博士和她的团队已经证明,磁云可以可控制地消散然后冷凝回来

她解释说:“这一突破使我们能够致力于类似晶体管的器件,通过在其磁性和非磁性状态之间切换石墨烯来记录信息

这些状态可以通过推动电流通过传统方式读出,或者甚至更好地通过使用旋转流来读出

这种晶体管一直是自旋电子学的圣杯

“领导实验工作的Rahul Nair博士评论说:”以前,人们只能改变磁铁从北向南磁化的方向

现在我们可以完全打开和关闭磁力

“石墨烯已经引起了人们对自旋电子学应用的兴趣,我希望最新的发现将使它成为一个领跑者

”诺贝尔奖获得者和该论文的合着者Andre Geim教授补充说:“我想知道石墨烯还有多少惊喜存在

这个已经出现了

我们不得不拭目以待几年,但可切换的吸引力可能会导致超出最乐观预期的影响

“新加坡石墨烯研究中心主任,该报告的共同作者Antonio Castro Neto教授说:”这个工作为新的磁性设备打开了大门,这些设备原子级很薄,并且可以通过普通电场的应用在外部轻松控制

这些新设备可以包含在电子电路中,以便创建用于控制之前不存在的磁性和电荷的功能

它们将磁记忆与电路统一起来

这是一个真正的突破

“出版物:R.R

Nair,等人,”石墨烯中缺陷磁性的双重来源及其通过分子掺杂的可逆转换“,Nature Communications 4,文章编号:2010; doi:10.1038 / ncomms3010来源:曼彻斯特大学图片:曼彻斯特大学

作者:贲茑夼