石墨烯雙層膜提供了有效的自旋傳輸和控制

石墨烯雙層膜提供了有效的自旋傳輸和控制

格羅寧根大學的物理學家與雷根斯堡大學的理論物理團隊合作，研制出了一種旋轉壽命長、電子旋轉壽命各向異性好的雙層石墨烯器件，具有很好的應用前景，如自旋邏輯器件，其研究結果為9月20日收到體檢信。

過去60年來，計算機系統的巨大發展增強了它們傳播到我們日常生活幾乎所有方面的能力。在過去幾十年中，開發方法一直是將計算機芯片上的組件小型化。現在，它已經達到了100個原子以下的規模，接近了它的基本極限。隨著越來越多的應用程序應用程序需要更高的性能和效率，需要新的概念來提供增強的功能。

在此背景下，研究人員正在研究利用旋轉來傳輸和存儲信息。自旋是電子的量子力學性質，它為電子提供了可用于傳輸或存儲信息的磁矩。自旋電子學（spintronics）領域已經進入了計算機硬盤領域，并預計將加速u電離處理單元。

自旋電子學研究的重點是優化自旋傳輸和控制材料。石墨烯是電子自旋的優良導體，但由于其與碳原子的弱相互作用（自旋軌道耦合），很難控制材料中的自旋。納米設計物理學院的Bart van Wees教授領導的初步工作格羅寧根大學的Sics將石墨烯放置在過渡金屬二硫化物附近，過渡金屬二硫化物是一種具有高固有自旋軌道耦合強度的層狀材料。高自旋軌道耦合強度通過界面上的短程相互作用轉移到石墨烯上。這使得控制自旋電流成為可能，但代價是降低自旋電流。旋轉生命。

在這項新的研究中，研究人員成功地控制了石墨烯雙層膜中的自旋電流。2012年的一篇理論論文中確實預測到了這一點，但直到最近，這項技術才能夠準確地測量結果，克里斯蒂安·萊特納斯邁爾博士解釋道。范維斯小組的學生和第一位PRL論文的作者。這篇論文是ER是德國雷根斯堡大學Van Wees小組和理論物理小組的合作。

由于雙層石墨烯中的自旋軌道耦合，2012年的論文預測了雙層石墨烯中的各向異性自旋輸運。各向異性自旋輸運描述了不同效率下石墨烯在平面內或平面外的旋轉。Leutenantsmeyer和他的同事觀察到了這一點。

自旋電流也可以通過自旋壽命各向異性來控制，因為面內自旋比面外自旋短得多，可以用于極化自旋電流的器件中。Leutenantsmeyer：我們發現強度各向異性與石墨烯/過渡金屬二硫化物器件的強度各向異性相當，但是我們觀察到旋轉壽命是因此，我們實現了有效的旋轉輸送和有效的旋轉控制。

本文對雙層石墨烯的自旋-軌道耦合的基本性質進行了深入的研究，為高質量石墨烯的旋轉電子控制開辟了一條新的途徑，這是石墨烯的一個里程碑。

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