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石墨烯在室温下完成自旋过滤
来源: | 作者:keyunsy | 发布时间: 2017-01-06 | 1445 次浏览 | 分享到:
石墨烯在室温下完成自旋过滤

      据美国《IEEE光谱》杂志12月28日报导,美国海军实验室的科学家将一层石墨烯置于镍层和铁层之间,制作出了首个能在室温下过滤自旋的薄膜结点设备,最新研讨将有助于下一代磁随机存储器(MRAM)的研发。

      电子具有两个重要的特点:电荷和自旋,现代微电子技能只利用了电子的电荷特点;而在新式的自旋电子学中,自旋替代电荷作为信息储存和传输的载体。自旋过滤能得到高度自旋极化的载荷子。在磁随机存储器中,自旋极化脉冲让磁位在“0”和“1”之间切换,然后完成数据的存储和传输。

      起先,石墨烯并没有应用于该范畴,由于当它平放时,电子的自旋不受影响且方向随机。但很多研讨成果表明,石墨烯有望在自旋电子学范畴“大展身手”。此次研讨制作出的最新设备即是一个例证。从本质上来说,新设备就像一种过滤器,仅让具有某种自旋的电子通过;而阻止具有别的自旋的电子,确保电子的上、下极化互相区别开来,制作出数字逻辑“0”和“1”。

       研讨宣布在美国化学学会《纳米》杂志上,科学家们正在研讨叠层石墨烯薄膜的导电性以及它们与别的材料之间的相互作用。为此,他们想出了一种新方法,在一块光滑的晶体镍合金薄膜上,直接“栽培”大块的多层石墨烯薄层,这一进程设法保住了镍合金薄膜的磁性,使他们能将镍薄膜变成结点阵列。

      研讨人员解说称,新架构中的自旋过滤现象是石墨烯的量子力学特点同晶体镍薄膜的量子力学特点相互作用的成果,当镍层与石墨烯层对齐时,仅具有特定自旋的电子能从一种物质转移到别的物质。

      该研讨首要负责人、海军研讨实验室材料科学和技能分部的恩里克·寇巴斯说:“自旋过滤效应已被理论预测,以前仅在处于低温的高电阻构造内看到,新成果表明,这一效应也能在室温低电阻设备内工作。”