Magnetiske egenskaber i grafen kan låse op for brede applikationer fra informationsbehandling til medicin

(Phys.org) - I de tre år siden Nobelkomiteen tildelte sin fysikpris for opdagelsen af ​​grafen - et nyt materiale, som mange tror kan ændre verden på grund af dets hidtil usete styrke, fleksibilitet og ledningsevne - forskere har forsøgt at fastslå tilstedeværelsen af ​​magnetisme, som kunne revolutionere dens anvendelse på en række områder.

Nu er et team af forskere fra Florida International University, University of California – Berkeley, University of California-Riverside og Georgia Institute of Technology har låst op for en hemmelighed, etablering af tilstedeværelsen af ​​magnetiske egenskaber i grafen -nanostrukturer ved stuetemperatur.

"Vores opdagelse kunne gøre grafen til den vigtigste konkurrent i løbet om at blive kernematerialet i fremtidige computingchips, "sagde Sakhrat Khizroev, professor i FIU's afdeling for el- og computerteknik.

Holdet, som også inkluderer Jeongmin Hong på UC Berkeley, Robert Haddon ved UC Riverside og Walt de Heer ved Georgia Tech, har arbejdet på disse forsøg siden 2008. Den uberørte grafen, der blev brugt i eksperimenterne, blev dyrket hos Georgia Tech og kemisk funktionaliseret ved UC Riverside. Magnetismens fysik blev undersøgt på FIU og UC Berkeley.

De potentielle anvendelser for magnetisk grafen vil strække sig bredt fra informationsbehandling til medicin. Et stort fokus for Khizroev og hans medforskere er dets anvendelse på det nye felt inden for spintronics, som står for "spin -transportelektronik." Også kendt som magneto elektronik, spintronics involverer et signal, der behandles ved hjælp af magnetiske spinegenskaber i stedet for en elektrisk ladning. Dens anvendelse kan resultere i højere dataoverførselshastighed, større processorkraft og øget hukommelsestæthed og lagerkapacitet.

Khizroev og hans medforskere mener, at deres opdagelser kan føre til spintronic-enheder til energieffektiv og ekstremt hurtig informationsbehandling. En todimensionel matrix af carbonatomer kun et atom tykt, grafen er af særlig interesse for industrier, hvor miniaturisering er vigtig, såsom elektronik.

Mens siliciumtransistorer allerede er blevet så små som de kan blive, grafen kan bogstaveligt talt være så lille som fysisk muligt, åbner nye grænser for alt fra computerchips til solceller.

”Vi har brugt de sidste fem år på at arbejde på denne vigtige udfordring, "Khizroev sagde." Påvisning af tilstedeværelsen af ​​langdistancemagnetisk orden i funktionaliserede grafen-nanostrukturer baner vejen til at realisere drømmen om spintronics. "