布法罗大学设法在材料中诱导出“人工电磁结构”
石墨烯具有诸多实用的特性,但磁性通常与之没有太大的关联。有趣的是,布法罗大学的一支研究团队设法在材料中诱导出了“人工电磁结构”,有望在自旋电子学的新兴领域产生重大影响。据悉,作为单个碳原子厚度的晶格薄片,穿过石墨烯材料移动的电子会被限制在 2D 维度,从而产生一些有趣的电特性。 M>[e1y>7 HT
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[attachment=105962] L Q0e@5 此前,已有许多研究团队将石墨烯材料应用于制造半导体、超导体,并且能够作为良好的热导体。此外尽管柔软且重量轻,但石墨烯本身又相当坚固。 5Ky(C6E$s T:Nc^QP|tm 如果不是看到布法罗大学(University of Buffalo)的这项新研究,我们甚至很难想象石墨烯可以和“磁性”沾上新的关系。 Kk`LuS? gVNoC-n)
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([U 研究配图 - 1:参数检测 )M><09 如上图所示,白色矩形部分为一个 20nm 厚的磁体(厚度是石墨烯的 20 倍以上),虚线周围则是布置了八个石墨烯电极。 {B-*w%}HU i&YWutG 研究资深作者 Jonathan Bird 表示:“两者的大小差异,有点像是放在纸上的一块砖”。 U0U y
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[attachment=105961] `I.pwst8i- 研究配图 - 2:栅极电压 / 差分电导的演变 JED\"(d( 在磁体附近的八个电极,旨在测量其导电率是如何随着磁体响应而变化。虽然这种作用距离磁体本身听起来只有几微米远,但在微观尺度上的表现已经相当振奋人心。 }i{A4f` EpH_v` 不过先前的研究,还提出过将石墨烯暴露于钇铁石榴石中、或将材料的两层扭曲成“魔角”,以将石墨烯磁化的实现方法。 R$X~d8o>% A `{hKS
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2 研究配图 - 3:不同栅极电压下的差分电导 \PWH(E9 为了了解这种磁性是如何在石墨烯材料中产生的,显然还需要进一步的研究。一种观点是,这可能与粒子的自旋极化 / 轨道耦合、或两者的共同影响有关。 yd=b!\}WJ "VDMO^ 若真如此,那磁性石墨烯或为新兴的“自旋电子学”开辟新的研究方向。与当前的电子设备相比,它至少能够对数据实现更密集的编码。 1YK(oRSDn 7=%Oev&0g-
[attachment=105958] k%BU&%?1 研究配图 - 4:零偏 / 典型差分电导曲线 t{s*,X\b 有关这项研究的详情,已经发表在近日出版的《物理品论快报》(Physical Review Letters)上。 "}V_.I*+ 4*&k~0#t 相关链接:https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.126.086802
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