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石墨烯能有效傳導(dǎo)電子自旋
閱讀：948 發(fā)布時(shí)間：2019-5-28
英國(guó)曼徹斯特大學(xué)教授安德烈·海姆(Andre Konstantin Geim)與其同事因制成石墨烯而榮獲去年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。日前，他和同事又在新一期美國(guó)《科學(xué)》雜志上報(bào)告說(shuō)，他們發(fā)現(xiàn)石墨烯能有效傳導(dǎo)電子自旋，有望成為下一代基于電子自旋的電子元件材料。
目前的電子元件基本上都是利用電子具有電荷這種性質(zhì)，電荷的傳導(dǎo)能夠形成電流并成為電子元件工作的基礎(chǔ)。然而，電子還具有另一種被稱作自旋的性質(zhì)，如果能夠加以開(kāi)發(fā)利用，可制造出比現(xiàn)有電子元件更小、更快的電子元件。但是，尋找能夠有效傳導(dǎo)自旋的材料成為一個(gè)難題。
海姆領(lǐng)導(dǎo)的研究小組報(bào)告說(shuō)，他們發(fā)現(xiàn)如果給石墨烯施加一個(gè)特殊磁場(chǎng)，就可以在其中實(shí)現(xiàn)電子自旋的傳導(dǎo)，而這種“自旋流”具有成為下一代電子元件工作基礎(chǔ)的潛力。研究還顯示，在石墨烯中產(chǎn)生的“自旋流”比在其他一些材料中更強(qiáng)烈并且更易控制。
海姆表示，本次研究提供了一個(gè)新的機(jī)制，有助于推動(dòng)基于電子自旋的下一代電子元件的研發(fā)。
石墨烯是從石墨材料中剝離出來(lái)的、由碳原子組成的二維晶體，它只有一層碳原子的厚度，是目前世界上薄的材料。2004年，海姆與同事康斯坦丁·諾沃肖洛夫制成石墨烯，它從此成為科學(xué)界和工業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)。
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