Grafén má množstvo pozoruhodných vlastností – je pevný, ľahký, vodivý, ale nie je magnetický, čo mu bráni byť užitočným v spintronike. Spintronika je odbor elektroniky využívajúci kvantovú vlastnosť elementárnych častíc (spin) elektrónov k uchovávaniu, prenosu a spracovaniu informácií.

Aktuálne medzinárodný výskumný tím prekonal túto prekážku. Vedci z Univerzity v Buffale, z Technologického inštitútu v Thajsku, Univerzity Chiba v Japonsku, Univerzity vedy a technológie v Číne, Omaha a Lincoln Univerzít v Nebraske a Univerzity vo švédskej Uppsale publikovali štúdiu v časopise Physical Review Letters. V nej vedci vysvetľujú, ako spárovali magnet s grafénom a v nemagnetickom materiáli vyvolali to, čo opisujú ako „umelú magnetickú textúru“. 

Vedci pri svojich experimentoch umiestnili magnet s hrúbkou 20 nanometrov do priameho kontaktu s vrstvou grafénu, čo je jedna vrstva atómov uhlíka usporiadaná v dvojrozmernej voštinovej mriežke, ktorá je hrubá menej ako 1 nanometer. Potom umiestnili osem elektród na rôzne miesta okolo grafénu a magnetu, aby zmerali ich vodivosť.

Na ich prekvapenie magnet vyvolal umelú magnetickú textúru v graféne, ktorá pretrvávala aj v oblastiach grafénu vzdialených od magnetu. Inými slovami, blízky kontakt medzi týmito dvoma objektmi spôsobil, že bežne nemagnetický uhlík sa správal odlišne a vykazoval magnetické vlastnosti podobné bežným magnetickým materiálom, ako je železo alebo kobalt.

Tieto vlastnosti môžu úplne prekonať prirodzené vlastnosti grafénu, a to aj vo vzdialenosti niekoľko mikrónov od kontaktného bodu grafénu a magnetu. Hoci táto vzdialenosť (mikrón je milióntina metra) je neuveriteľne malá, z mikroskopického hľadiska je relatívne veľká. Zistenia prinášajú dôležité otázky týkajúce sa mikroskopického pôvodu magnetickej textúry v graféne. Najdôležitejšie je, do akej miery indukované magnetické správanie vzniká vplyvom polarizácie spinov a/alebo väzieb spin-orbit.

Namiesto využitia elektrického náboja prenášaného elektrónmi sa spintronické prístroje snažia využiť jedinečnú kvantovú vlastnosť elektrónov známu ako spin. Spin ponúka potenciál na uloženie väčšieho množstva dát do menších zariadení, čím zvyšuje výkon polovodičov, kvantových počítačov, veľkokapacitných pamäťových zariadení a inej digitálnej elektroniky.

Ak vás článok obohatil o ďalší uhol pohľadu, podporte ľubovoľnou čiastkou slobodu slova. Ďakujeme.

CHCEM PODPORIŤ

Zdroj: Scientists induce artificial ‚magnetic texture‘ in graphene, phys.org/news, 25.2.2021

Vyhlásenie: Názory autora sa nemusia zhodovať s názormi vydavateľstva Sofian, s.r.o. Zodpovednosť za obsah tohto článku nesie výhradne jeho autor. Vydavateľstvo Sofian, s.r.o. nie je zodpovedné za akékoľvek prípadné nepresné či nesprávne informácie v tomto článku. Sofian, s.r.o. dáva súhlas na zdieľanie našich pôvodných článkov na ďalších nekomerčných internetových stránkach, ak nebude zmenený ich text a názov. Pri zdieľanom článku musí byť uverejnený zdroj a autor. Ak chcete články z nášho webu publikovať v tlači či inými formami, vrátane komerčných internetových stránok, kontaktujte redakciu na [email protected]
UPOZORNENIE
Vážení čitatelia – diskutéri. Podľa zákonov Slovenskej republiky sme povinní na požiadanie orgánov činných v trestnom konaní poskytnúť im všetky informácie zozbierané o vás systémom (IP adresu, mail, vaše príspevky atď.) Prosíme vás preto, aby ste do diskusie na našej stránke nevkladali také komentáre, ktoré by mohli naplniť skutkovú podstatu niektorého trestného činu uvedeného v Trestnom zákone. Najmä, aby ste nezverejňovali príspevky rasistické, podnecujúce k násiliu alebo nenávisti na základe pohlavia, rasy, farby pleti, jazyka, viery a náboženstva, politického či iného zmýšľania, národného alebo sociálneho pôvodu, príslušnosti k národnosti alebo k etnickej skupine a podobne.