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石墨烯薄片用于未来的晶体管

对于纳米电子学领域的可能应用微小而且非常有希望:它们是由SISSA团队研究的石墨烯纳米薄片和最近发表在Nano Letters杂志上的一项研究的主角。这些六边形纳米结构将允许利用量子效应来调制电流。由于它们的固有磁性,它们也可以代表自旋电子学领域的重大进步,它基于电子自旋。该研究由计算机上的理论分析和模拟进行,由Massimo Capone领导,最近被美国物理学会期刊物理评论快报任命为杰出裁判员。

“通过分析石墨烯纳米薄片的性质,我们已经能够观察到两个关键现象。两者都对未来可能的应用非常感兴趣”,与Adriano Amaricci和Valentina Brosco共同研究的Angelo Valli和Massimo Capone解释说。第一种现象涉及所谓的电子之间的干扰,并且是一种量子现象:“在纳米薄片中,如果我们在某种配置中测量电流,则电子以”破坏性“的方式相互干扰。这意味着没有电流传输。这是一种典型的量子现象,只发生在非常小的尺寸上。通过研究石墨烯薄片,我们了解到有可能将这种现象带到更大的系统,

磁性和自旋电子学

但还有更多。在这项研究中,研究人员证明纳米薄片具有新的磁性特性,例如,在整片石墨烯中不存在:“磁性在其边缘自发出现,无需任何外部干预。这可以产生自旋电流“。研究人员解释说,量子干涉和磁性现象之间的联合将允许获得几乎完全的自旋极化,在自旋电子学领域具有巨大的潜力。例如,这些属性可用于记忆和处理信息技术,将旋转解释为二进制代码。电子自旋,被量化并且只有两种可能的配置(我们称之为“向上”和“向下”),

下一步:实验测试

为了提高可能器件的效率和电流极化的百分比,研究人员还开发了一种方案,设想石墨烯薄片与氮和硼制成的表面相互作用。“所获得的结果非常有趣。这些证据现在等待实验测试,以确认我们理论上的预测”,研究负责人Massimo Capone总结并最近获得了美国物理学会杂志的杰出裁判称号; 通过这种方式,每年,该杂志都会指出男性和女性科学家在与期刊合作方面的专业知识。

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