近日，曼徹斯特大學Irina Grigorieva博士領(lǐng)導(dǎo)的科研團隊在Nature Communications上發(fā)表研究，揭示了如何利用石墨烯制造初級磁矩并自如地控制其開關(guān)轉(zhuǎn)換。        這是業(yè)內(nèi)首次爆料利用石墨烯使磁性得以控制，這遠比磁化方向的改變有更大的意義。

       磁性材料與現(xiàn)代社會的方方面面都息息相關(guān)，它們在含有微型磁性元件的電子工具，諸如硬盤、存儲芯片和傳感器中都有所應(yīng)用。每個微磁鐵都有‘0’和‘1’的信息來進行磁化方向“北”和“南”的信息存儲。在電子領(lǐng)域，這被稱之為電子自旋技術(shù)。

       電子自旋雖優(yōu)點多多，但也有其缺點，即不能夠支持有源器件；而在有源器件中，南北方向的轉(zhuǎn)換跟晶體管中的南北方向轉(zhuǎn)換是類似的。如今，Irina Grigorieva博士的團隊則成功解決了這個難題。

       眾所周知，石墨烯是由碳原子構(gòu)成，而引起“微觀孔洞”也叫做“空位”的那些原子通過一定的技術(shù)手段是可以移除的。曼徹斯特大學的科學家們發(fā)現(xiàn)，電子圍繞這些孔洞凝結(jié)成云狀，這些云狀的電子像微觀磁鐵一樣帶著一個單位的磁性和一個單位的旋轉(zhuǎn)。

       Grigorieva博士和她的團隊發(fā)現(xiàn)，這些磁性云能夠可控制地消散并重新凝結(jié)在一起。

       她說，這一發(fā)現(xiàn)使得我們能夠研發(fā)新型的類晶體管設(shè)備，利用石墨烯磁性和非磁性狀態(tài)的相互轉(zhuǎn)換來書寫信息。這些磁性和非磁性的狀態(tài)既可以用通電流的傳統(tǒng)方法讀出，也可用自旋流的方法讀出。這種晶體管可以說是電子自旋技術(shù)中的“圣杯”。

Rahul Nair博士說，過去我們只能實現(xiàn)磁鐵由北到南的磁化，而現(xiàn)在我們完全可以對磁性進行開關(guān)控制。

      該研究合作者，同時也是諾貝爾獎的獲得者Andre Geim補充到：石墨烯究竟保留了多少讓人驚喜的特性目前仍未可知，不過，現(xiàn)如今的研究成果可所謂是青出于藍而勝于藍。拭目以待，數(shù)年后可轉(zhuǎn)換磁性技術(shù)將會帶來更大的技術(shù)飛躍。（編譯自‘Controlling Magnetic Clouds in Graphene’ 翻譯：王現(xiàn)）