Los físicos de la Universidad de Groninga, en colaboración con un grupo de física teórica de la Universidad de Ratisbona, han construido un dispositivo de grafeno bicapa optimizado que muestra tanto una larga vida útil del giro como una anisotropía de la vida útil del giro controlable eléctricamente. Tiene el potencial para aplicaciones prácticas como la lógica basada en el girodispositivos. Los resultados fueron publicados en Cartas de revisión física el 20 de septiembre
El tremendo desarrollo de los sistemas informáticos en los últimos 60 años ha aumentado su capacidad permitiéndoles extenderse a casi todos los aspectos de nuestra vida diaria. El enfoque de desarrollo de las últimas décadas ha sido miniaturizar los elementos en un chip de computadora.ahora alcanzó escalas por debajo de 100 átomos y se está acercando a su límite fundamental. Dado que la gama cada vez mayor de aplicaciones genera mayores demandas de rendimiento y eficiencia energética, se requieren nuevos conceptos que puedan proporcionar funcionalidades mejoradas.
espintrónica
En este contexto, los investigadores están estudiando el uso de espines para el transporte y almacenamiento de información. El espín es una propiedad mecánica cuántica de los electrones, que les proporciona un momento magnético que podría usarse para transferir o almacenar información. El campo de espínbasada en electrónica spintronics ya ha llegado a los discos duros de las computadoras, y también promete revolucionar las unidades de procesamiento.
Un enfoque de la investigación en spintrónica es optimizar los materiales para el transporte y el control de los espines. El grafeno es un excelente conductor de los espines de electrones, pero es difícil controlar los espines en este material debido a su débil interacción con los átomos de carbono el espínacoplamiento de órbita. Trabajo previo del grupo de Física de Nanodispositivos de la Universidad de Groninga dirigido por el profesor Bart van Wees colocó el grafeno muy cerca de un dicholcogenuro de metal de transición, un material en capas con una alta resistencia intrínseca al acoplamiento de la órbita giratoria.la fuerza de acoplamiento de la órbita se transfirió al grafeno a través de una interacción de corto alcance en la interfaz. Esto permitió controlar las corrientes de giro, pero a costa de una vida útil reducida.
Control de corrientes de giro
En el nuevo estudio, los investigadores lograron controlar las corrientes de espín en una bicapa de grafeno. "Esto fue realmente predicho en un artículo teórico en 2012, pero la tecnología para medir el efecto con precisión solo estuvo disponible recientemente", explica Christian Leutenantsmeyer, unEstudiante de doctorado en el grupo Van Wees y primer autor del documento PRL. El documento es una colaboración entre el grupo Van Wees y un grupo de física teórica de la Universität Regensburg en Alemania.
El artículo de 2012 predijo el transporte de espín anisotrópico en bicapas de grafeno como consecuencia del acoplamiento de la órbita de espín en el grafeno bicapa. El transporte de espín anisotrópico describe la situación en la que los espines apuntando hacia adentro o hacia afuera del plano de grafeno se realizan con diferentes eficiencias. Esto fuede hecho observado en los dispositivos que produjeron Leutenantsmeyer y sus colegas.
Insight
La corriente de centrifugado también podría controlarse utilizando la anisotropía de la vida útil del centrifugado, ya que los giros en el plano viven mucho más cortos que los fuera del plano, y podrían usarse en dispositivos para polarizar las corrientes de rotación.es comparable a los dispositivos de dicholcogenuro de grafeno / metal de transición, pero observamos una vida útil de centrifugado 100 veces mayor. Por lo tanto, logramos un transporte eficiente y un control eficiente de los espines ''.
El trabajo proporciona información sobre las propiedades fundamentales del acoplamiento de la órbita giratoria en el grafeno bicapa. 'Y además, nuestros hallazgos abren nuevas vías para el control eléctrico eficiente de los giros en el grafeno de alta calidad, un hito para el grafeno'.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Groningen . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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