布法羅大學研究團隊嘗試誘發(fā)了石墨烯材料的磁特性

2021-03-01 17:08  來源:cnBeta.COM  瀏覽:  

石墨烯具有諸多實用的特性,但磁性通常與之沒有太大的關聯(lián)。有趣的是,布法羅大學的一支研究團隊設法在材料中誘導出了“人工電磁結(jié)構(gòu)”,有望在自旋電子學的新興領域產(chǎn)生重大影響。據(jù)悉,作為單個碳原子厚度的晶格薄片,穿過石墨烯材料移動的電子會被限制在 2D 維度,從而產(chǎn)生一些有趣的電特性。

(圖自:University of Buffalo)

此前,已有許多研究團隊將石墨烯材料應用于制造半導體、超導體,并且能夠作為良好的熱導體。此外盡管柔軟且重量輕,但石墨烯本身又相當堅固。

如果不是看到布法羅大學(University of Buffalo)的這項新研究,我們甚至很難想象石墨烯可以和“磁性”沾上新的關系。

研究配圖 - 1:參數(shù)檢測

如上圖所示,白色矩形部分為一個 20nm 厚的磁體(厚度是石墨烯的 20 倍以上),虛線周圍則是布置了八個石墨烯電極。

研究資深作者 Jonathan Bird 表示:“兩者的大小差異,有點像是放在紙上的一塊磚”。

研究配圖 - 2:柵極電壓 / 差分電導的演變

在磁體附近的八個電極,旨在測量其導電率是如何隨著磁體響應而變化。雖然這種作用距離磁體本身聽起來只有幾微米遠,但在微觀尺度上的表現(xiàn)已經(jīng)相當振奮人心。

不過先前的研究,還提出過將石墨烯暴露于釔鐵石榴石中、或?qū)⒉牧系膬蓪优で?ldquo;魔角”,以將石墨烯磁化的實現(xiàn)方法。

研究配圖 - 3:不同柵極電壓下的差分電導

為了了解這種磁性是如何在石墨烯材料中產(chǎn)生的,顯然還需要進一步的研究。一種觀點是,這可能與粒子的自旋極化 / 軌道耦合、或兩者的共同影響有關。

若真如此,那磁性石墨烯或為新興的“自旋電子學”開辟新的研究方向。與當前的電子設備相比,它至少能夠?qū)?shù)據(jù)實現(xiàn)更密集的編碼。

研究配圖 - 4:零偏 / 典型差分電導曲線

有關這項研究的詳情,已經(jīng)發(fā)表在近日出版的《物理品論快報》(Physical Review Letters)上。

原標題為《Remote Mesoscopic Signatures of Induced Magnetic Texture in Graphene》。

免責聲明:本網(wǎng)轉(zhuǎn)載自合作媒體、機構(gòu)或其他網(wǎng)站的信息,登載此文出于傳遞更多信息之目的,并不意味著贊同其觀點或證實其內(nèi)容的真實性。本網(wǎng)所有信息僅供參考,不做交易和服務的根據(jù)。本網(wǎng)內(nèi)容如有侵權或其它問題請及時告之,本網(wǎng)將及時修改或刪除。凡以任何方式登錄本網(wǎng)站或直接、間接使用本網(wǎng)站資料者,視為自愿接受本網(wǎng)站聲明的約束。
相關推薦
把石墨烯卷起來 “萬能”的碳納米管或改變未來

把石墨烯卷起來 “萬能”的碳納米管或改變未來

自碳納米管被發(fā)現(xiàn)30年來,我國研究水平基本上與世界先進水平并駕齊驅(qū),并在部分領域處于世界領先。碳納米管導電劑一改我國鋰電池企業(yè)導電劑依賴進口的局面;碳納米管薄膜成功用于高端戶外保暖服以及醫(yī)療康復等產(chǎn)業(yè);基于半導體型碳納米管的集成電路和顯示器背板驅(qū)動器件也被開發(fā)出來……
日本團隊通過數(shù)學模擬將石墨烯催化劑設計速度提升10億倍

日本團隊通過數(shù)學模擬將石墨烯催化劑設計速度提升10億倍

具有三維立體結(jié)構(gòu)的碳網(wǎng)絡可由二維的石墨烯薄片彎曲形成,只要彎曲得當,它會顯示出不同于石墨烯的優(yōu)異特性。然而,要弄清相關機理則必須將局部結(jié)構(gòu)和材料整體特性結(jié)合起來進行全面系統(tǒng)的解析。該團隊利用上述模擬技術使局部結(jié)構(gòu)中的幾何性扭曲及不穩(wěn)定性等因素數(shù)值化,計算出這些因素對材料整體特性的影響。研究人員按照數(shù)學計算結(jié)果制作碳網(wǎng)并進行了催化作用驗證,結(jié)果證明確實有效。相關論文發(fā)表于國際科學雜志《Carbon》。
科學家將石墨烯納米墨水用于超級電容器的增材制造

科學家將石墨烯納米墨水用于超級電容器的增材制造

據(jù)外媒報道,堪薩斯州立大學工業(yè)和制造系統(tǒng)工程副教授Suprem Das領導的研究團隊與大學物理學杰出教授Christopher Sorensen合作,展示了制造基于石墨烯的納米墨水的潛在方法,以柔性和可打印的電子產(chǎn)品的形式添加制造超級電容器。
科學家發(fā)現(xiàn)六方氮化硼擁有超強抗斷裂能力 韌性是石墨烯的10倍

科學家發(fā)現(xiàn)六方氮化硼擁有超強抗斷裂能力 韌性是石墨烯的10倍

來自新加坡南洋理工大學和美國萊斯大學的一個聯(lián)合研究團隊發(fā)現(xiàn)六方氮化硼(h-BN)具有石墨烯十倍的抗斷裂能力,并找出了其抗斷裂能力突出的關鍵原因。相關研究成果發(fā)表在近期的《自然》雜志。
半導體材料硫化鉑光電特性研究獲新突破

半導體材料硫化鉑光電特性研究獲新突破

6月20日從云南大學材料與能源學院獲悉,該學院楊鵬、萬艷芬團隊經(jīng)過持續(xù)研發(fā),解決了類石墨烯材料大面積均勻少層硫化鉑的合成及其結(jié)構(gòu)和物理性能的一系列問題,為更豐富的應用場景器件開發(fā)提供支持,同時給行將終結(jié)的摩爾定律注入新的希望,提供極具潛力的半導體材料。

推薦閱讀

熱文

Copyright © 能源界