science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Grafeen regelt oppervlaktemagnetisme bij kamertemperatuur

(l-r):Stefano Baroni, SISSA; Stefan Blauwgel, Forschungszentrum Jülich; Zeila Zanoli, ICN2; Elisa Molinari, Universiteit van Modena, CNR, directeur van Max; Pablo Ordejon, ICN2; Andrea Marini, CNR. Krediet:Catalaans Instituut voor Nanowetenschappen en Nanotechnologie

In een verfrissende verandering van perspectief, theoretisch fysicus Dr. Zeila Zanolli heeft gekeken naar de nabijheidseffecten van grafeen op een magnetisch halfgeleidend substraat, vinden dat het het magnetisme van het substraat beïnvloedt tot meerdere lagen onder het oppervlak. Haar paper werd op 5 oktober gepubliceerd in Fysieke beoordeling B . Ze was ook een van de drie ontvangers van de eerste MaX-prijs voor grensverleggend onderzoek in computationele materiaalwetenschap.

Interfacefysica is de studie van de interacties die plaatsvinden op de kruising van twee materialen wanneer ze met elkaar in contact worden gebracht. Interfaces hebben altijd bestaan, maar het is pas met vooruitgang in de observatie en manipulatie van materie op nanoschaal dat het mogelijk is geworden om de unieke fenomenen waar ze thuis zijn, te verkennen. Sinds de komst van grafeen, de aandacht van de onderzoeksgemeenschap is gericht op hoe andere materialen kunnen worden gebruikt om nieuwe eigenschappen op dit bedwelmende veelzijdige materiaal af te drukken. In de overtuiging dat dit slechts het halve verhaal is, Dr. Zeila Zanolli van de ICN2 Theory and Simulation Group onder leiding van prof. Pablo Ordejón heeft in plaats daarvan gekeken naar de effecten die grafeen op het substraat heeft.

Gepubliceerd in Fysieke beoordeling B , haar laatste werk laat zien hoe, wanneer sommige oxidematerialen in contact worden gebracht met grafeen, reacties op het grensvlak kunnen ertoe leiden dat hun magnetische toestand verandert. Verder onderzoeken, Dr. Zanolli merkte ook op dat deze effecten verschillende atomaire lagen onder het grensvlak zelf aanwezig waren.

specifiek, het grafeen induceert een magnetische verweking in het oxidesubstraat, het schakelen van de interne spin-uitlijning van antiferromagnetisch naar ferromagnetisch. Deze toestand moet dicht bij kamertemperatuur aanhouden, wat leidt tot toepassingen in magnetische geheugens of spinfilters.