布法罗大学设法在材料中诱导出“人工电磁结构”
石墨烯具有诸多实用的特性，但磁性通常与之没有太大的关联。有趣的是，布法罗大学的一支研究团队设法在材料中诱导出了“人工电磁结构”，有望在自旋电子学的新兴领域产生重大影响。据悉，作为单个碳原子厚度的晶格薄片，穿过石墨烯材料移动的电子会被限制在 2D 维度，从而产生一些有趣的电特性。 GY, @jp|R
j='Ne5X1
[attachment=105962] z-[Jbjhd
此前，已有许多研究团队将石墨烯材料应用于制造半导体、超导体，并且能够作为良好的热导体。此外尽管柔软且重量轻，但石墨烯本身又相当坚固。 C,]Q/6'>
Ul@ZCv+
如果不是看到布法罗大学（University of Buffalo）的这项新研究，我们甚至很难想象石墨烯可以和“磁性”沾上新的关系。 9foQ0#R
i/O!bq[o
[attachment=105960] _< ;#= l
研究配图 - 1：参数检测 ~SM 2W%
如上图所示，白色矩形部分为一个 20nm 厚的磁体（厚度是石墨烯的 20 倍以上），虚线周围则是布置了八个石墨烯电极。 8i-?\VZD
XF\`stEnb
研究资深作者 Jonathan Bird 表示：“两者的大小差异，有点像是放在纸上的一块砖”。 'P@a_*I
t8GJ;
[attachment=105961] `<HY$PAe
研究配图 - 2：栅极电压 / 差分电导的演变 B tpx[T
在磁体附近的八个电极，旨在测量其导电率是如何随着磁体响应而变化。虽然这种作用距离磁体本身听起来只有几微米远，但在微观尺度上的表现已经相当振奋人心。 ,wO5IaV
&o4L;A#&
不过先前的研究，还提出过将石墨烯暴露于钇铁石榴石中、或将材料的两层扭曲成“魔角”，以将石墨烯磁化的实现方法。 1b6gTfU
5*g@;aR1
[attachment=105959] A
,LAA $
研究配图 - 3：不同栅极电压下的差分电导 \` >Y
为了了解这种磁性是如何在石墨烯材料中产生的，显然还需要进一步的研究。一种观点是，这可能与粒子的自旋极化 / 轨道耦合、或两者的共同影响有关。 l*'8B)vN2
pKEMp&geo
若真如此，那磁性石墨烯或为新兴的“自旋电子学”开辟新的研究方向。与当前的电子设备相比，它至少能够对数据实现更密集的编码。 q6j]j~JxB
2d.I3z:[
[attachment=105958] (E gykh>
研究配图 - 4：零偏 / 典型差分电导曲线 IZAbW
有关这项研究的详情，已经发表在近日出版的《物理品论快报》（Physical Review Letters）上。 5 R"b1
J)jiI>
相关链接：https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.126.086802
|