El fuerte espíritu de colaboración de Graphene Flagship está acelerando el desarrollo de nuevas tecnologías basadas en el grafeno, el alótropo de carbono de un solo átomo de espesor, y materiales relacionados GRM como los dichoslcogenuros de metales de transición TMDC.
Las excelentes propiedades electrónicas sintonizables de Graphene lo convierten en un material ideal para aplicaciones de espintrónica. Liderando el camino en tres artículos recientes, los investigadores de Flagship han demostrado que los GRM se pueden combinar para producir una anisotropía de vida útil sin precedentes, esencial para promover la espintrónica: circuitos electrónicos ydispositivos basados en la manipulación de espines electrónicos. Los artículos se publicaron casi simultáneamente en Cartas de revisión física , Nano letras y Física de la naturaleza .
"Estos resultados representan un primer paso para lograr un ajuste directo en el campo eléctrico de la propagación de espines en el grafeno", dijo el profesor de ICREA Sergio O. Valenzuela, investigador del Instituto Catalán de Nanociencia y Nanotecnología ICN2; España,y un autor de los resultados experimentales en Física de la naturaleza . "Una estructura de grafeno-TMDC responde como un filtro de giro con una transmisión determinada por la orientación de los giros que lo alcanzan, lo que permite detectar pequeños cambios de orientación".
La predicción y la verificación rápida de este régimen de anisotropía de vida útil previamente desconocido no habría sido posible sin una estrecha cooperación entre los equipos de investigación, trabajando en los institutos asociados Graphene Flagship ICN2, la Universidad de Groningen Países Bajos y la Universidad deRatisbona Alemania. Comprometidos como parte del paquete de trabajo dedicado de Spintronics del Flagship, los equipos mantienen relaciones cercanas y determinan objetivos comunes, beneficiándose del enfoque único del Flagship para la investigación colaborativa e interdisciplinaria.
"Este es un buen ejemplo de cómo el buque insignia hace posible progresar mediante una combinación de ciencia y tecnología desafiantes, colaboraciones y una interacción fructífera entre la teoría y el experimento", dijo el coautor Prof. Bart van Wees Universidadde Groningen, líder del Spintronics Work Package. "Después de nuestra 'prueba de principio', el próximo desafío será demostrar y aplicar nuestros hallazgos en dispositivos espintrónicos basados en grafeno a gran escala y materiales relacionados".
"El paquete de trabajo de Spintronics del buque insignia demuestra la excelencia en la cobertura de la cadena de valor de la innovación en spintronic, desde un concepto teórico novedoso hasta prototipos experimentales rápidos, en el camino hacia tecnologías disruptivas de dispositivos de giro", agregó el profesor de ICREA Stephan Roche ICN2, adjuntoSpintronics Work Package y coautor del artículo que predijo el fenómeno de la anisotropía del giro. "Creo que esta es la primera vez que una predicción teórica innovadora se confirma experimentalmente tan poco después de su publicación. En cierto sentido, refleja el proceso de aceleraciónpermitido por el concepto de buque insignia "
La espintrónica es particularmente interesante para la computación cuántica y los nuevos tipos de almacenamiento de memoria rápido y eficiente. Al igual que la electrónica, la espintrónica se basa en la generación y manipulación de corrientes. Sin embargo, en el caso de la espintrónica, las corrientes se forman a partir del transporte de los electrones'espines: el momento angular intrínseco de los electrones sin equivalente en física clásica. En los dispositivos de grafeno, el espín de un electrón puede inyectarse fácilmente, ya sea en paralelo o perpendicular al plano de la capa de grafeno.
La nueva investigación muestra que el transporte de espín en el grafeno puede estar fuertemente influenciado por los efectos de proximidad en las heteroestructuras de grafeno y TMDC, como el disulfuro de molibdeno y el disulfuro de tungsteno. A través del acoplamiento entre capas, el comportamiento de las orientaciones de espín paralelas y perpendiculares en el grafenose altera drásticamente, lo que lleva a una relajación del giro anisotrópico de uno a varios órdenes de magnitud.
La relajación de giro es el proceso por el cual el giro de un electrón pierde su polarización inicial y se vuelve aleatorio, lo que lleva a la desaparición de la señal de información de giro. Esta investigación proporciona la capacidad de controlar la vida útil de diferentes orientaciones de giro en grafeno, un elemento clave necesariopara dispositivos y aplicaciones de lógica spintronic.
El Prof. Andrea C. Ferrari, Oficial de Ciencia y Tecnología de Graphene Flagship, y Presidente de su Panel de Administración, agregó: "Además de ser un importante paso adelante hacia la posible aplicación de grafeno y materiales relacionados en la espintrónica, estos documentos muestran lo agregadovalor del entorno de colaboración establecido por el buque insignia de Graphene. También constituyen un puente hacia el nuevo buque insignia de Quantum ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por buque insignia de grafeno . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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