英国曼彻斯特大学石墨烯磁性控制最新研究

2013-7-10 09:21 来源: 中国化工信息网
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  近日,曼彻斯特大学Irina Grigorieva博士领导的科研团队在Nature Communications上发表研究,揭示了如何利用石墨烯制造初级磁矩并自如地控制其开关转换。

  磁性材料与现代社会的方方面面都息息相关,它们在含有微型磁性元件的电子工具,诸如硬盘、存储芯片和传感器中都有所应用。每个微磁铁都有‘0’和‘1’的信息来进行磁化方向“北”和“南”的信息存储。在电子领域,这被称之为电子自旋技术。

  电子自旋虽优点多多,但也有其缺点,即不能够支持有源器件;而在有源器件中,南北方向的转换跟晶体管中的南北方向转换是类似的。如今,Irina Grigorieva博士的团队则成功解决了这个难题。

  众所周知,石墨烯是由碳原子构成,而引起“微观孔洞”也叫做“空位”的那些原子通过一定的技术手段是可以移除的。曼彻斯特大学的科学家们发现,电子围绕这些孔洞凝结成云状,这些云状的电子像微观磁铁一样带着一个单位的磁性和一个单位的旋转。

  Grigorieva博士和她的团队发现,这些磁性云能够可控制地消散并重新凝结在一起。

  她说,这一发现使得我们能够研发新型的类晶体管设备,利用石墨烯磁性和非磁性状态的相互转换来书写信息。这些磁性和非磁性的状态既可以用通电流的传统方法读出,也可用自旋流的方法读出。这种晶体管可以说是电子自旋技术中的“圣杯”。

  Rahul Nair博士说,过去我们只能实现磁铁由北到南的磁化,而现在我们完全可以对磁性进行开关控制。

  该研究合作者,同时也是诺贝尔奖的获得者Andre Geim补充到:石墨烯究竟保留了多少让人惊喜的特性目前仍未可知,不过,现如今的研究成果可所谓是青出于蓝而胜于蓝。拭目以待,数年后可转换磁性技术将会带来更大的技术飞跃。