Grafenowo-ołowiana spintronika

| Technologia
Lawrence Berkeley National Laboratory

Hiszpańscy naukowcy zauważyli, że po dodaniu do płachty grafenu atomów ołowiu, powstaje silne pole magnetyczne. Odkrycie to może mieć znaczenie dla rozwoju spintroniki.

Grafen ma bardzo interesujące właściwości optyczne i mechaniczne. Jednak nie ma właściwości magnetyczych, co znacznie utrudnia manipulowanie innymi cechami grafenu. Teraz naukowcy z IMDEA Nanosciencias, Uniwersytetu Autonomicznego w Madrycie, Madryckiego Instytutu Nauk Mateiałowych (CSIC) i Uniwersytetu Kraju Basków, opisali, w jaki sposób stworzyć silne pole magnetyczne w grafenie. Okazało się, że po dodaniu atomów ołowiu dochodzi do niezwykle silnej interakcji pomiędzy spinami a orbitami elektronów. Interakcja te jest milion razy silniejsza niż w samym grafenie. Dlatego też uzyskane przez nas wyniki są niezwykle obiecujące, a odkrycie może zostać wykorzystane np. do stworzenia systemów do przechowywania danych - mówi Rodolfo Miranda, który stał na czele grupy badawczej.

Uczeni najpierw wyhodowali warstwę grafenu na podłożu z irydu, a następnie nałożyli nań warstwę ołowiu. Ołów utworzył „wyspy” pod grafenem, a elektrony w grafenie zaczęły zachowywać się tak, jakby zostały poddane działaniu pola magnetycznego o natężeniu 80 tesli. Co najważniejsze, w warunkach tych pewne stany elektroniczne są topologicznie chronione, czyli są odporne na zakłócenia czy zanieczyszczenia. Jeśli porównamy to do ruchu drogowego, to w tradycyjnych materiałach spintronicznych samochody poruszają się po drodze dwupasmowej, co zwiększa prawdopodobieństwo kolizji. W naszym nowym materiale poruszają się drogą z dwoma pasmami fizycznie od siebie oddzielonymi - mówi Miranda.

grafen ołów spintronika pole magnetyczne