摘要 日前,科學家們對于六方碳原子構成的石墨烯的認識,已經不僅僅局限于它的超導性、機械性和光學性能等;石墨烯最新的磁性特征,或將在電子領域掀起一場突破性技術革命。來自IMDEA納米科學研...
日前,科學家們對于石墨烯的認識,已經不僅僅局限于它的超導性、機械性和光學性能等;石墨烯最新的磁性特征,或將在電子領域掀起一場突破性技術革命。來自IMDEA納米科學研究所和西班牙馬德里大學的一項研究稱,通過實驗,研究者能夠使石墨烯獲得磁性。該研究發表在Nature Physics雜志上,為石墨烯自旋電子設備的應用打開了一扇新的大門,或將改造整個電子工業。
“利用磁性特征來生產石墨烯自旋電子設備目前尚處于試驗階段,但我們研究的成果顯示其可能性還是很大的,有待于進一步去探索”。IMDEA納米科學研究所的Rodolfo Miranda說。
自旋電子技術基于電子的電荷,同時也依靠電子的自旋;自旋則決定了電子的磁矩。當一種材料所有的電子都具備同樣的自旋時,這種材料便具有了磁性。
因為自旋可以有兩個值,它的應用便為傳統的電子學多增加兩種狀態;電子設備中數據處理速度和數據量也因此大大增加,諸如電信、計算機計算、能源和生物醫學。
對材料進行磁化是成功研制石墨烯自旋電子設備的關鍵技術因素,研究者從量子和納米科學領域尋找到了突破口。該技術利用超高真空室在釕單晶表面生成超完美石墨烯薄膜,然后在石墨烯表面進行四氰基對醌二甲烷(TCNQ)有機分子的蒸發。某些化合物中的TCNQ分子在低溫條件下是可以充當半導體的。

Amadeo L. Vázquez de Parga教授說:通過實驗他們已經證明TCNQ分子結構是如何在石墨烯表面獲取長程磁序,以及電子是如何根據自旋在不同的頻帶定位的。
同時,一項模擬研究還揭示,盡管石墨烯不直接和TCNQ反應,但石墨烯確實能夠使大量電荷在襯底和TCNQ分子之間轉移并使TCNQ分子發展成為長程磁序。(編譯自Science Daily)