Daug žadantis grafeno ir spintronikos derinys

Yra žengtas didelis žingsnis, svarbus vystant grafeno spintroninius įrenginius. Taip mano fizikai iš Honkongo miesto universiteto (City University of Hong Kong) bei Kinijos mokslų ir technologijų universiteto.

Grafenas, dviejų matmenų anglies atomų kristalinė forma, manoma, yra visų medžiagų Šventasis Gralis. Jis pasižymi unikaliomis savybėmis. Grafenas yra apie du šimtus kartų stipresnis už plieną, jis įdomus puslaidininkių ir duomenų saugojimo pramonės sritims, nes elektros srovė jame gali tekėti apie šimtą kartų greičiau nei silicyje.

Tuo tarpu spintroniniai įrenginiai plačiai nagrinėjami, nes jie turėtų būti žymiai mažesni bei universalesni ir daug greitesni nei dabartinė elektronika. Sukinys yra kvantinės mechanikos savybė, kuri atsiranda, kai vidinis dalelės sukimasis sukuria mažytį magnetinį lauką. Sukiniai gali būti nukreipti arba į viršų, arba į apačią. Sukinio kryptis gali būti panaudota saugant duomenis, kurie binarinėje sistemoje užrašomi nuliais arba vienetais.

“Yra labai didelis susidomėjimas spintroniniais įrenginiais, kurie apdoroja informaciją, panaudodami elektronų sukinius, nes tokie įrenginiai pasižymėtų žymiai geresnėmis charakteristikomis lyginant su tradiciniais elektroniniais prietaisais. Manoma, kad spintronika vieną dieną pakeis elektroniką,”- pasakė profesorius Kvokas Sumas Čanas (Kwok Sum Chan), dirbantis Honkongo miesto universitete. „Grafenas svarbus spintronikai, kadangi jo elektronai gali ilgą laiką išlaikyti nepakitusią sukinio kryptį, tai yra neprarasdami juose saugomos informacijos.“

Tačiau grafene yra sudėtinga sukurti sukinines sroves, kurios turėtų nešti informacijos srautus grafeno pagrindu veikiančiuose spintroniniuose įrenginiuose. Čanas su kolegomis pasiūlė metodą kaip tai padaryti. Jie panaudojo sukinių suskilimą grafeno sluoksnyje. Šį suskilimą kuria feromagnetinio artumo reiškinys ir adiabatinis (t. y. procesas, kuris yra žymiai lėtesnis nei elektronų greitis įrenginyje) kvantinis kaupinimas. Mokslininkai kontroliuoja sukininės srovės poliarizacijos laipsnį, keisdami Fermi energiją. Jų straipsnis atspausdintas Applied Physics Letters žurnale.

   

Facebook komentarai