Op grafeen gebaseerde van der Waals-heterostructuren kunnen worden gebruikt om ultracompacte en energiezuinige elektronische apparaten en magnetische geheugenapparaten te ontwerpen, volgens een studie onder leiding van ICREA Prof. Sergio O. Valenzuela, hoofd van de ICN2 Physics and Engineering of Nanodevices Group. Dit is wat een paper gepubliceerd in het laatste nummer van het tijdschrift suggereert. De resultaten hebben aangetoond dat het mogelijk is om een ​​efficiënte en afstembare spin-lading conversie uit te voeren in deze structuren, en, Voor de eerste keer, zelfs bij kamertemperatuur. De krant is gepubliceerd in Natuurmaterialen . De eerste auteurs zijn L. Antonio Benítez en Williams Savero Torres, van dezelfde groep. De resultaten vormen een aanvulling op recente studies die in het kader van hetzelfde initiatief zijn uitgevoerd, waaronder een gepubliceerd in 2019 in Nano-letters door wetenschappers van de Rijksuniversiteit Groningen (RUG).

Spintronica, elektronica die elektronenspin gebruikt om op te slaan, informatie manipuleren en overdragen, omvat sleuteltechnologieën, zoals die van bewegingssensoren en technologieën voor informatieopslag. Echter, de ontwikkeling van efficiënte en veelzijdige op spin gebaseerde technologieën vereist hoogwaardige materialen die spin-overdracht over lange afstand mogelijk maken, evenals methoden om spinstromen te genereren en te manipuleren.

Spinstromen worden meestal geproduceerd en gedetecteerd met behulp van ferromagnetische materialen. Als een alternatief, spin-baaninteracties maken het genereren en regelen van spinstromen uitsluitend via elektrische velden mogelijk, het verstrekken van een veel veelzijdiger hulpmiddel voor de implementatie van grootschalige spin-apparaten.

Grafeen is een uniek materiaal voor spintransport over lange afstanden. De nieuwe studie toont aan dat spintransport in grafeen kan worden gemanipuleerd door nabijheidseffecten. Om deze effecten op te wekken, de onderzoekers gebruikten overgangsmetaal dichalcogeniden, dat zijn tweedimensionale materialen zoals grafeen. Het team heeft een efficiënte spin-lading interconversie aangetoond bij kamertemperatuur die vergelijkbaar is met de beste prestaties van traditionele materialen.

Deze vooruitgang is het resultaat van een gezamenlijke inspanning van experimentele en theoretische onderzoekers, die zij aan zij werkten in het kader van het Graphene Flagship. De resultaten van deze studie zijn van groot belang voor de gemeenschappen van spintronica en tweedimensionale materialen, omdat ze relevante informatie verschaffen over de fundamentele fysica van de betrokken fenomenen en de deur openen naar nieuwe toepassingen.