Grafeeni ja magnetismi

Grafeenin käyttö aktiivisena komponenttina spintroniikassa on yksi keskeisistä Euroopan unionin Graphene Flagship -hankkeen tavoitteista.

Grafeenilla ei kuitenkaan ole magneettisia ominaisuuksia, joten ei ole löydetty tapaa manipuloida sen elektroneja tai mitään niiden ominaisuuksia käytettäväksi magnetoelektronisissa laitteissa.

Espanjalaisissa yliopistoissa ja tutkimuslaitoksissa toimineet tutkijat ovat nyt havainneet, että jos sijoitetaan lyijyatomeja grafeeniarkkiin liittyen, syntyy elektronien kiertoliikkeen ja niiden spinien vuorovaikutuksen kautta voimakas magneettikenttä.

Näin syntynyt spin-rata vuorovaikutus on miljoona kertaa voimakkaampi kuin luonnollisella grafeenilla. Sen avulla voidaan saada aikaan pyörähdyksiä, joilla voi olla merkittäviä käyttötarkoituksia, esimerkiksi tiedontallennuksessa", kertoo tutkimusta johtanut Rodolfo Miranda, IMDEA Nanoscience -tutkimuslaitoksesta.

Tutkijoiden aikaansaamassa materiaalissa elektronit käyttäytyvät ikään kuin rakenteeseen vaikuttaisi jättiläismäinen 80 Teslan magneettikenttä vaikka sellaista ei olekaan.

Tutkijoiden perimmäinen tavoite on hallita elektronien spinien tyyppiä tässä uudessa materiaalissa voidakseen soveltaa sitä tulevaisuuden spintroniikassa, jossa käytetään elektronien spinejä bittien kantajina.