
磁性材料與現(xiàn)代社會(huì)的方方面面都息息相關(guān),它們?cè)诤形⑿痛判栽碾娮庸ぞ撸T如硬盤、存儲(chǔ)芯片和傳感器中都有所應(yīng)用。每個(gè)微磁鐵都有‘0’和‘1’的信息來進(jìn)行磁化方向“北”和“南”的信息存儲(chǔ)。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(diǎn)多多,但也有其缺點(diǎn),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(tuán)隊(duì)則成功解決了這個(gè)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(xué)的科學(xué)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(gè)單位的磁性和一個(gè)單位的旋轉(zhuǎn)。
Grigorieva博士和她的團(tuán)隊(duì)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(shí)現(xiàn)磁鐵由北到南的磁化,而現(xiàn)在我們完全可以對(duì)磁性進(jìn)行開關(guān)控制。
該研究合作者,同時(shí)也是諾貝爾獎(jiǎng)的獲得者Andre Geim補(bǔ)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(lán)而勝于藍(lán)。拭目以待,數(shù)年后可轉(zhuǎn)換磁性技術(shù)將會(huì)帶來更大的技術(shù)飛躍。(編譯自‘Controlling Magnetic Clouds in Graphene’ 翻譯:王現(xiàn))