La spintronique est un domaine émergent qui, selon les scientifiques, finira par réécrire les règles.
Dans une étude publiée aujourd'hui dans la revuePhysical Review Letters, les chercheurs décrivent comment ils ont couplé un aimant avec du graphène et créé ce qu'ils décrivent comme une «texture magnétique artificielle» dans un matériau non magnétique.
«Indépendamment l'un de l'autre, le graphène et la spintroniqueont un potentiel incroyable pour changer fondamentalement de nombreux aspects des affaires et de la société. Mais si vous pouvez les combiner ensemble, les effets synergiques surprendront le monde », a déclaré l'auteur principal de l'étude Nargess Arabchigavkani, Ph.D., qui a dirigé l'étude.
Également dans le groupe international de scientifiques sousLa direction de l'Université de Buffalo comprend des spécialistes de l'Institut de technologie Lad Krabang du roi Mongkut en Thaïlande, des universités de Chiba au Japon, des sciences et technologies en Chine, du Nebraska à Omaha, du Nebraska Lincoln et d'Uppsala en Suède.
Pour leurs expériences, les chercheurs ont placéun aimant d'une épaisseur de 20 nm (nanomètres) en contact direct avec la feuille de graphène. C'était une couche d'atomes de carbone disposés dans un réseau en nid d'abeilles bidimensionnel de moins de 1 nm d'épaisseur.
«Pour avoir une idée de la différence de taille, comparez la pose d'une brique à un morceau de papier», explique Jonathan Byrd, auteur principal de l'étude.
Les chercheurs ont ensuite placé huit électrodes à différents points autour du graphène et de l'aimant pour mesurer leur conductivité.
Les électrodes ont surpris les scientifiques - les aimants ont été appeléstexture magnétique artificielle de graphène. Il persistait même dans les zones de graphène éloignées de l'aimant. En termes simples, le contact étroit entre deux objets a fait que le carbone normalement non magnétique se comporte différemment. Il a montré des propriétés similaires à celles des matériaux magnétiques courants - fer ou cobalt.
Les résultats obtenus soulèvent d'importantes questions sur l'origine microscopique de la texture magnétique du graphène.
Le plus important, selon les scientifiques, est le diplôme,dans lequel le comportement magnétique induit résulte de l'influence de la polarisation de spin et / ou du couplage spin-orbite. Ils sont connus pour être étroitement liés aux propriétés magnétiques des matériaux et à la technologie spintronique émergente.
Au lieu d'utiliser électriquecharge portée par les électrons (comme dans l'électronique traditionnelle), les dispositifs spintroniques cherchent à exploiter une propriété quantique unique des électrons appelée spin (qui est analogue à la rotation de la terre autour de son propre axe). Spin permet de regrouper plus de données dans des appareils plus petits. Cela augmente la puissance des semi-conducteurs, des ordinateurs quantiques, des périphériques de stockage et d'autres appareils électroniques numériques.
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