Spintronics er et spirende område, som videnskabsmænd siger til sidst vil omskrive reglerne
I en undersøgelse offentliggjort i dag i tidsskriftetPhysical Review Letters, forskerne beskriver, hvordan de kombinerede en magnet med grafen og skabte det, de beskriver som en "kunstig magnetisk struktur" i et ikke-magnetisk materiale.
”Uafhængigt af hinanden, grafen og spintronikhar utroligt potentiale til fundamentalt at ændre mange aspekter af erhvervslivet og samfundet. Men hvis du kan kombinere dem sammen, vil de synergistiske effekter overraske verden, ”sagde hovedforfatter til undersøgelsen, kvindelig ph.d. Nargess Arabchigavkani, der gennemførte undersøgelsen.
Også i den internationale gruppe forskere underUniversity of Buffalos ledelse inkluderer specialister fra King Mongkuts Lad Krabang Institute of Technology i Thailand, Chiba-universiteter i Japan, videnskab og teknologi i Kina, Nebraska i Omaha, Nebraska Lincoln og Uppsala i Sverige.
For deres eksperimenter placerede forskerneen magnet med en tykkelse på 20 nm (nanometer) i direkte kontakt med grafenarket. Det var et lag af kulstofatomer arrangeret i et todimensionalt bikagegitter mindre end 1 nm tykt.
”For at få en fornemmelse for forskellen i størrelse skal du sammenligne lægning af mursten med et ark papir,” forklarer seniorforfatter Jonathan Bird.
Forskerne placerede derefter otte elektroder på forskellige punkter rundt om grafen og magnet for at måle deres ledningsevne.
Elektroderne overraskede forskerne - magneterne blev kaldt indgrafen kunstig magnetisk struktur. Det fortsatte selv i områder med grafen langt fra magneten. Kort sagt, den tætte kontakt mellem to objekter fik det normalt ikke-magnetiske kulstof til at opføre sig anderledes. Det har vist egenskaber svarende til almindelige magnetiske materialer - jern eller cobalt.
De opnåede resultater rejser vigtige spørgsmål vedrørende den mikroskopiske oprindelse af den magnetiske tekstur i grafen.
Det vigtigste, ifølge forskere, er graden,hvor den inducerede magnetiske opførsel stammer fra indflydelsen af spin-polarisering og / eller spin-kredsløbskobling. De vides at være tæt beslægtede med materialets magnetiske egenskaber og den nye spintroniske teknologi.
I stedet for at bruge elektriskladning, der bæres af elektroner (som i traditionel elektronik), søger spintronic-enheder at udnytte en unik kvanteegenskab ved elektroner kendt som spin (som er analog med jordens rotation omkring sin egen akse). Spin gør det muligt at pakke flere data i mindre enheder. Dette øger effekten af halvledere, kvantecomputere, lagerenheder og anden digital elektronik.
Læs også
Fysikere har skabt en analog til et sort hul og bekræftet Hawkings teori. Hvor det fører hen?
Abort og videnskab: hvad vil der ske med de børn, der føder
Forskere har opdaget hastighedsgrænsen i kvanteverdenen