La spintronica è un campo emergente che secondo gli scienziati finirà per riscrivere le regole
In uno studio pubblicato oggi sulla rivistaPhysical Review Letters, i ricercatori descrivono come hanno accoppiato un magnete con il grafene e hanno creato ciò che descrivono come una "struttura magnetica artificiale" in un materiale non magnetico.
“Indipendentemente l'uno dall'altro, grafene e spintronicahanno un potenziale incredibile per cambiare radicalmente molti aspetti del business e della società. Ma se puoi combinarli insieme, gli effetti sinergici sorprenderanno il mondo ", ha detto l'autore principale dello studio Nargess Arabchigavkani, Ph.D., che ha guidato lo studio.
Anche nel gruppo internazionale di scienziati sottoLa leadership dell'Università di Buffalo comprende specialisti del Lad Krabang Institute of Technology di King Mongkut in Thailandia, università di Chiba in Giappone, scienza e tecnologia in Cina, Nebraska a Omaha, Nebraska Lincoln e Uppsala in Svezia.
Per i loro esperimenti, i ricercatori hanno messoun magnete dello spessore di 20 nm (nanometri) a diretto contatto con il foglio di grafene. Era uno strato di atomi di carbonio disposti in un reticolo a nido d'ape bidimensionale con uno spessore inferiore a 1 nm.
"Per avere un'idea della differenza di dimensioni, confronta la posa di un mattone con un pezzo di carta", spiega l'autore senior dello studio Jonathan Byrd.
I ricercatori hanno quindi posizionato otto elettrodi in punti diversi attorno al grafene e al magnete per misurare la loro conduttività.
Gli elettrodi hanno sorpreso gli scienziati: sono stati chiamati i magnetigrafene trama magnetica artificiale. Persisteva anche in aree di grafene lontane dal magnete. In poche parole, lo stretto contatto tra due oggetti ha fatto sì che il carbonio normalmente non magnetico si comportasse in modo diverso. Ha mostrato proprietà simili a quelle dei comuni materiali magnetici: ferro o cobalto.
I risultati ottenuti sollevano importanti interrogativi riguardo all'origine microscopica della tessitura magnetica nel grafene.
Il più importante, secondo gli scienziati, è il grado,in cui il comportamento magnetico indotto deriva dall'influenza della polarizzazione di spin e / o dell'accoppiamento spin-orbita. Sono noti per essere strettamente correlati alle proprietà magnetiche dei materiali e alla tecnologia spintronica emergente.
Invece di usare l'elettricocarica trasportata dagli elettroni (come nell'elettronica tradizionale), i dispositivi spintronici cercano di sfruttare una proprietà quantistica unica degli elettroni nota come spin (che è analoga alla rotazione della terra attorno al proprio asse). Spin consente di impacchettare più dati in dispositivi più piccoli. Ciò aumenta la potenza di semiconduttori, computer quantistici, dispositivi di archiviazione e altri dispositivi elettronici digitali.
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