Ученые создали искусственную магнитную текстуру в графене

Графен невероятно прочный, легкий и проводящий материал. Однако он не является магнитным. Этот недостаток ограничивает его полезность в спинтронике. Новое исследование решает эту проблему.

Спинтроника — развивающаяся область, которая, по словам ученых, в конечном итоге перепишет правила электроники. Это приведет к созданию более мощных полупроводников, компьютеров и других устройств. В такой перспективной области пригодился бы столь универсальный материал, как графен.

В исследовании, опубликованном сегодня в журнале Physical Review Letters, исследователи описывают, как они соединили магнит с графеном и создали то, что они описывают как «искусственную магнитную текстуру» в немагнитном материале.

«Независимо друг от друга, графен и спинтроника обладают невероятным потенциалом, чтобы фундаментально изменить многие аспекты бизнеса и общества. Но если вы сможете объединить их вместе, синергетические эффекты удивят мир», говорит — заявил ведущая автор исследования, женщина-доктор философии Наргесс Арабчигавкани, которая провела исследование.

Также в международную гоуппу ученых под руководством университета Буффало входят специалисты из Технологического института Ладкрабанг короля Монгкута в Таиланде, университетов Чиба в Японии, науки и технологий Китая, Небраски в Омахе, Небраски Линкольна и Упсалы в Швеции.

Для своих экспериментов исследователи поместили магнит толщиной 20 нм (нанометров) в прямой контакт с листом графена. Он представлял собой слой атомов углерода, расположенных в двумерной сотовой решетке толщиной менее 1 нм.

«Чтобы почувствовать разницу в размерах, сравните кладку кирпича на лист бумаги», — объясняет старший автор исследования Джонатан Берд.

Затем исследователи поместили восемь электродов в разные точки вокруг графена и магнита, чтобы измерить их проводимость.

Электроды удивили ученых — магниты вызвали в графене искусственную магнитную текстуру. Она сохранялась даже в областях графена, удаленных от магнита. Проще говоря, тесный контакт между двумя объектами заставил обычно немагнитный углерод вести себя по-другому. Он проявил свойства, аналогичные обычным магнитным материалам — железу или кобальту.

Полученные результаты поднимают важные вопросы, касающиеся микроскопического происхождения магнитной текстуры в графене.

Самым важным, по словам ученых, является степень, в которой индуцированное магнитное поведение возникает из-за влияния спиновой поляризации и / или спин-орбитальной связи. Они, как известно, тесно связаны с магнитными свойствами материалов и с появляющейся технологией спинтроника.

Вместо того, чтобы использовать электрический заряд, переносимый электронами (как в традиционной электронике), устройства спинтроники стремятся использовать уникальное квантовое свойство электронов, известное как спин (которое аналогично вращению Земли вокруг собственной оси). Спин дает возможность упаковать больше данных в устройства меньшего размера. Это увеличивает мощность полупроводников, квантовых компьютеров, запоминающих устройств и другой цифровой электроники.


Читайте также

Физики создали аналог черной дыры и подтвердили теорию Хокинга. К чему это приведет?

Аборты и наука: что будет с детьми, которых родят

Ученые обнаружили предел скорости в квантовом мире

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Астрономы сфотографировали «детство Вселенной» до появления галактик
Космос
Прощальные кадры: лунный модуль сфотографировал закат на Луне
Наука
Гены загадочных предков людей повлияли на работу мозга, показало исследование
Наука
В Петербурге открыли лабораторию для создания компьютеров, которые имитируют работу мозга
Наука
Телескоп «Евклид» показал 26 млн галактик: опубликованы первые результаты миссии
Космос
Крошечных морских животных увеличили в пять раз, чтобы рассмотреть их клетки
Наука
В Сеченовском Университете появится «умная» операционная 
Новости
Операторы связи начали заменять китайское оборудование на российское
Новости
В России хотят обязать использование отечественных процессоров для ИИ
Новости
Посмотрите на первого робота-гуманоида Nvidia в действии
Новости
Образцы с обратной стороны Луны показали, какой она была в прошлом
Космос
Морские интернет-кабели научились «прослушивать» на предмет саботажа
Новости
Нового рекорда на термоядерном синтезе добились в России
Наука
Российские ученые разработали материалы для памяти будущего  
Наука
Выяснилось, какие мутации ДНК ускоряют старение  
Наука
«Суперджет» с российскими двигателями ПД-8 впервые поднялся в воздух
Новости
Светочувствительные нановолокна ускорили рост нейронов  
Наука
ChatGPT может «заболеть» тревожностью и депрессией, но есть способ его «успокоить»  
Новости
Москва сократила выбросы углерода на 190 000 тонн благодаря электробусам  
Новости
Игуаны совершили рекордное путешествие миллионы лет назад: они проплыли по океану 8 000 км
Наука