Een team van onderzoekers uit het VK, Duitsland en Rusland hebben aanwijzingen gevonden voor magnetisme aan de randen van grafeen. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Natuur , de onderzoekers beschrijven hoe ze hun ontdekking deden en waarom ze die belangrijk vinden.

grafeen is, natuurlijk, een 2-D laag koolstofatomen die een vel vormt. Er is veel onderzoek gedaan naar de unieke eigenschappen ervan, op zoek naar nieuwe toepassingen. Een van die mogelijkheden is om er een echte kwantumcomputer mee te bouwen. Maar dat idee werd tegengehouden door het onvermogen van onderzoekers om te profiteren van getheoretiseerd magnetisme aan de randen van grafeenvellen. In deze nieuwe poging de onderzoekers melden dat ze een manier hebben gevonden om deze hindernis te overwinnen.

Voorafgaand onderzoek heeft aangetoond dat een mogelijke manier om magnetisme aan de randen van grafeenplaten te induceren, is om ze in een zigzagvorm te plaatsen. Maar dat was gemakkelijker gezegd dan gedaan vanwege de moeilijkheid om grafeen aan een dergelijke vorm te laten voldoen en tegelijkertijd defecten te voorkomen. Om dit probleem op te lossen, de onderzoekers volgden de leiding van een team dat ontdekte dat het synthetiseren van grafeen in een chemische oplossing vellen in uniforme vormen kon produceren. Het team nam deze techniek over, en na het wijzigen ervan, ontdekten dat ze in staat waren om nanolinten te maken met uniforme zigzagvormen. Als onderdeel van de techniek, ze bevestigden ook magnetische nitronylnitoxide-moleculen aan de nanoribbons op randlocaties.

De onderzoekers melden dat hun techniek resulteerde in chemisch stabiele grafeen-nanoribbons die sterk genoeg waren om theorieën over hun mogelijke magnetische eigenschappen te testen. En naast het aantonen dat magnetische randtoestanden bestaan ​​op grafeenranden, het team was ook in staat om de sterkte van de spin-baan van de koppeling in het materiaal te meten. Ze konden ook meten hoe lang het duurde voordat de spinsnelheden een evenwicht bereikten en hun coherentie verloren. Opmerkelijk, de decoherentietijden waren ongeveer een microseconde, wat goed nieuws was, omdat sommige onderzoekers hadden gevreesd dat het misschien te kort zou zijn om bruikbaar te zijn. Het team meldt dat ze ook konden aantonen dat elektronen bij de ongepaarde radicalen een interactie aangingen met de randspins.

© 2018 Fys.org