Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Grafen pozwoli zrewolucjonizować spintronikę

ghost666 12 Kwi 2015 11:53 2199 3
  • Grafen pozwoli zrewolucjonizować spintronikę Początkowo grafen nie zrewolucjonizował spintroniki i nikogo nie zaskoczył swoim potencjałem do aplikacji w tej dziedzinie fizyki. Spintronika to dział, który stara się stworzyć układy do przekazywania informacji z wykorzystaniem nie ładunku elektrycznego, jak realizowane jest to w elektronice, ale z wykorzystaniem polaryzacji spinowej elektronów. Na początku, gdy do płatków grafenu przykładano prąd spolaryzowany spinowo, wydawało się, że materiał ten nie oddziałuje ze spinem. Dopiero gdy lekko wygięto płatek grafenu, okazało się, że jednak prawda jest bardziej skomplikowana.

    Od czasu tego odkrycia wiele grup naukowców bada możliwość wykorzystania grafenu w aplikacjach spintronicznych. Najnowsze i chyba najdonioślejsze odkrycie, jest wynikiem badań prowadzonych na uniwersytecie Chalmers w Szwecji. Naukowcy tam pracujący odkryli, w jaki sposób grafen pomaga zachować polaryzację spinową elektronu na dalsze odległości.

    "Wierzymy, że rezultaty naszych badań sprowadzą uwagę środowiska naukowego na możliwość zastosowania grafenu do konstrukcji układów spintronicznych" - mówi Saroj Dash, jeden z naukowców zajmujących się tym projektem w Chalmers.

    W typowych materiałach spin elektronu jest bardzo delikatny - jest podatny na zmianę, a czas jego życia jest bardzo krótki. W najpopularniejszym układzie spintronicznym - głowicy odczytującej w dysku magnetycznym - krótki czas życia polaryzacji spinowej nie jest problemem, bo spolaryzowane w ten sposób nośniki przemieścić muszą się jedynie o kilka nanometrów. Jednakże jeśli udałoby się zwiększyć zasięg polaryzacji spinowej, to udałoby się wykorzystać polaryzację spinową do przekazywania informacji w efektywny sposób na większą odległość.

    "W przyszłości oczekuje się, że w opartych o spin elektronów układach scalonych, polaryzacja zachowana musi być na odległości rzędu dziesiątek mikrometrów. Metale takie jak miedź czy aluminium niestety nie mają możliwości zachowywania polaryzacji spinowej na takiej odległości" - mówi Saroj Dash - "grafen jest aktualnie jedynym materiałem, który posiada tego rodzaju własności".

    Zespół ze Szwecji opublikował wyniki swoich prac w prestiżowym czasopiśmie Nature Communications. Artykuł ten dostępny jest tutaj. Badacze z Chalmers zademonstrowali realizację transportu spinowego na odległość 16 mikrometrów przy czasie życia polaryzacji spinowej równym 1,2 nanosekundy. Zgodnie z opisem zawartym w artykule, wartości uzyskane przez naukowców są "sześć razy większe niż w poprzednich doniesieniach, a także największe jakie udało się uzyskać w temperaturze pokojowej dla jakiegokolwiek rodzaju standardowego, przemysłowego grafenu, hodowanego na krzemowych podłożach".

    Najbardziej optymistycznym akcentem tej pracy, wydaje się być fakt, że do swoich eksperymentów naukowcy z Chalmers zastosowali grafen wytwarzany poprzez chemiczną depozycję z fazy gazowej (CVD). Grafen wytwarzany metodami CVD jest relatywnie tani i pozwala na łatwą przemysłową produkcję tego rodzaju materiału w dużych ilościach. To bardzo istotne, gdyż wykorzystanie niedrogiego grafenu CVD ułatwi przemysłową produkcję układów opartych o grafen.

    Ponadto badania te mają poważniejsze inklinacje - mogą one pozwolić zdjąć z grafenu 'piętno' jakie na nim ciąży - brak naturalnej przerwy energetycznej. "Grafen jest dobrym przewodnikiem i nie posiada przerwy energetycznej. W aplikacjach spintronicznych nie jest wymagana przerwa energetyczna, gdyż przełączanie stanów 'jeden' i 'zero' odbywa się nie z pomocą przełączania przepływu ładunku, ale wykorzystując polaryzację spinową nośników" - tłumaczą naukowcy.

    Niedawne badania, pokazujące w grafenie transport elektronów na długie odległości bez oporu elektrycznego (tak zwany transport balistyczny), wróżą nową erę w elektronice. Własności grafenu, umożliwiające mu przewodzenie spinowo spolaryzowanych elektronów na duże odległości, także poważnie zmienią obraz elektroniki w przyszłości.

    Źródło:

    http://spectrum.ieee.org/nanoclast/semiconduc...raphene-looks-to-lead-the-way-for-spintronics

    Fajne! Ranking DIY
    O autorze
    ghost666
    Tłumacz Redaktor
    Offline 
    Fizyk z wykształcenia. Po zrobieniu doktoratu i dwóch latach pracy na uczelni, przeszedł do sektora prywatnego, gdzie zajmuje się projektowaniem urządzeń elektronicznych i programowaniem. Od 2003 roku na forum Elektroda.pl, od 2008 roku członek zespołu redakcyjnego.
    ghost666 napisał 9467 postów o ocenie 7222, pomógł 157 razy. Mieszka w mieście Warszawa. Jest z nami od 2003 roku.
  • #2
    SQLmaster
    Poziom 24  
    Jak by grafen miał zrewolucjonizować choć 10% obietnic naukowców to od kilku lat żylibyśmy w grafenowym świecie.
  • #3
    Karaczan
    Poziom 39  
    Grafen to, grafen tamto.
    Niedługo się dowiemy że będzie grafenowa rewolucja w prezerwatywach!

    Jest to tak rewolucyjny i doskonały materiał że nikt jeszcze nic nie zaprezentował w komercyjnym rozwiązaniu.
  • #4
    ghost666
    Tłumacz Redaktor
    Karaczan napisał:
    Jest to tak rewolucyjny i doskonały materiał że nikt jeszcze nic nie zaprezentował w komercyjnym rozwiązaniu.


    Jest już kilka produktów wykorzystujących grafen, wystarczy poszukać :).