Spintronics är ett framväxande område som forskare säger att så småningom kommer att skriva om reglerna
I en studie som publicerades idag i tidskriftenPhysical Review Letters, forskarna beskriver hur de kopplade en magnet med grafen och skapade vad de beskriver som en "artificiell magnetisk struktur" i ett icke-magnetiskt material.
”Oberoende av varandra, grafen och spintronikhar otrolig potential att i grunden förändra många aspekter av näringslivet och samhället. Men om du kan kombinera dem tillsammans kommer de synergistiska effekterna att överraska världen, säger forskningsförfattaren Nargess Arabchigavkani, Ph.D., som ledde studien.
Också i den internationella forskargruppen underUniversity of Buffalos ledarskap omfattar specialister från King Mongkuts Lad Krabang Institute of Technology i Thailand, Chiba-universitet i Japan, Science and Technology i Kina, Nebraska i Omaha, Nebraska Lincoln och Uppsala i Sverige.
För sina experiment placerade forskarnaen magnet med tjockleken 20 nm (nanometer) i direkt kontakt med grafenarket. Det var ett lager av kolatomer arrangerade i ett tvådimensionellt bikakegaller som var mindre än 1 nm tjockt.
"För att få en känsla för skillnaden i storlek, jämför att lägga en tegelsten till ett papper", förklarar författaren Jonathan Byrd.
Forskarna placerade sedan åtta elektroder vid olika punkter runt grafen och magnet för att mäta deras konduktivitet.
Elektroderna förvånade forskare - magneterna kallades ingrafen konstgjord magnetisk struktur. Det kvarstod även i områden med grafen långt från magneten. Enkelt uttryckt orsakade den nära kontakten mellan två objekt det normalt icke-magnetiska kolet att bete sig annorlunda. Det har visat egenskaper som liknar de vanliga magnetiska materialen - järn eller kobolt.
De erhållna resultaten väcker viktiga frågor angående det mikroskopiska ursprunget till den magnetiska strukturen i grafen.
Det viktigaste, enligt forskare, är graden,i vilken det inducerade magnetiska beteendet uppstår från påverkan av snurrpolarisering och / eller snurrbana-koppling. De är kända för att vara nära besläktade med materialets magnetiska egenskaper och till den framväxande spintroniska tekniken.
Istället för att använda elladdning som bärs av elektroner (som i traditionell elektronik), försöker spintroniska enheter utnyttja en unik kvanteegenskap hos elektroner som kallas spin (vilket är analogt med jordens rotation runt sin egen axel). Spin gör det möjligt att packa mer data till mindre enheter. Detta ökar kraften hos halvledare, kvantdatorer, lagringsenheter och annan digital elektronik.
Läs också
Fysiker har skapat en analog av ett svart hål och bekräftat Hawkings teori. Vart leder det?
Abort och vetenskap: vad kommer att hända med barnen som kommer att föda
Forskare har upptäckt hastighetsgränsen i kvantvärlden