Spintronics er et fremvoksende felt som forskere sier vil til slutt omskrive reglene
I en studie publisert i dag i tidsskriftetPhysical Review Letters, forskerne beskriver hvordan de koblet en magnet med grafen og laget det de beskriver som en "kunstig magnetisk tekstur" i et ikke-magnetisk materiale.
“Uavhengig av hverandre, grafen og spintronikkhar utrolig potensiale til å fundamentalt endre mange aspekter av virksomheten og samfunnet. Men hvis du kan kombinere dem sammen, vil de synergistiske effektene overraske verden, ”sa forskningsforfatter Nargess Arabchigavkani, Ph.D., som ledet studien.
Også i den internasjonale gruppen av forskere underUniversity of Buffalos ledelse inkluderer spesialister fra King Mongkuts Lad Krabang Institute of Technology i Thailand, Chiba-universiteter i Japan, Vitenskap og teknologi i Kina, Nebraska i Omaha, Nebraska Lincoln og Uppsala i Sverige.
For sine eksperimenter plasserte forskerneen magnet med en tykkelse på 20 nm (nanometer) i direkte kontakt med grafenarket. Det var et lag karbonatomer ordnet i et todimensjonalt bikakegitter mindre enn 1 nm tykt.
"For å få en følelse av forskjellen i størrelse, sammenlign å legge en murstein med et stykke papir," forklarer seniorforfatter Jonathan Byrd.
Forskerne plasserte deretter åtte elektroder på forskjellige punkter rundt grafen og magnet for å måle deres ledningsevne.
Elektrodene overrasket forskere - magneter ble kalt inngrafen kunstig magnetisk tekstur. Den vedvarte selv i områder med grafen langt fra magneten. Enkelt sagt, den tette kontakten mellom to gjenstander førte til at det normalt ikke-magnetiske karbonet oppførte seg annerledes. Det har vist egenskaper som ligner på vanlige magnetiske materialer - jern eller kobolt.
De oppnådde resultatene reiser viktige spørsmål angående den mikroskopiske opprinnelsen til den magnetiske teksturen i grafen.
Det viktigste, ifølge forskere, er graden,der den induserte magnetiske oppførselen oppstår fra påvirkning av spinnpolarisering og / eller spinn-bane-kobling. De er kjent for å være nært beslektet med materialets magnetiske egenskaper og til den nye spintroniske teknologien.
I stedet for å bruke elektriskladning som bæres av elektroner (som i tradisjonell elektronikk), prøver spintronic-enheter å utnytte en unik kvanteegenskap for elektroner kjent som spin (som er analog med jordens rotasjon rundt sin egen akse). Spin gjør det mulig å pakke mer data på mindre enheter. Dette øker kraften til halvledere, kvantedatamaskiner, lagringsenheter og annen digital elektronikk.
Les også
Fysikere har laget en analog av et svart hull og bekreftet Hawkings teori. Hvor det fører?
Abort og vitenskap: hva vil skje med barna som skal føde
Forskere har oppdaget fartsgrensen i kvanteverdenen