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物理学家保留旋转信息超过以前可能的时间

时间:2021-10-05 10:24:57 来源:

熔点装置的示意性侧视图。深灰色石墨烯片由氮化硼层(绿色)保护。施加到底部电极(BG)和顶部电极(Tg)的电压产生用于旋转操作的电场。钴电极(编号为1至5)用于生成和检测自旋信息。

通过在纳米级石墨烯装置中隔离外界影响的旋转信息,物理学家已经找到了一种比以前可能的旋转信息长得多的方式。

来自FOM基金会和格罗宁根大学的研究人员已经找到了一种比以前可能的旋转信息的方法。它们从纳米级石墨烯装置中的外界的影响隔离了旋转信息,其中它们可以容易地操纵与电场的信息。此功能使其设备成为未来计算机数据存储和基于旋转逻辑设备的有吸引力的候选者。研究人员在2014年8月22日在物理审查信中发表了他们的结果。

纳米级装置由石墨烯(一种原子厚的碳层)组成,该含有硼氮化物的绝缘层免受环境的保护。石墨烯内部的电子携带信息:它们各自具有旋转值(向上或向下),其由其固有磁矩的方向决定。旋转值可以被视为计算机位,其可用于传输或存储信息。

挑战是电子旋转通常会随着时间的推移而失去它们的值(自旋松弛时间),这会导致信息丢失。在石墨烯中,这通常需要约0.2纳秒(一个纳秒是十亿分之一的十亿分之一)。然而,通过受保护的设备,研究人员设法将石墨烯的旋转松弛时间增加到2纳秒以上。

闪光装置的光学显微镜图像(顶视图)。顶部电极(Tg)和钴电极(1至5)是黄色的。氮化硼层(绿色)包封石墨烯片,其被虚线概述。

电场索
,物理学家只能通过使用磁场来改变石墨烯中的旋转值(因此“位”的值。使用两个栅电极,研究人员现在设法使用电场操纵其设备中的自旋信息。由于电场更容易在纳米级设备中产生,因此这些结果为基于石墨烯的未来旋转式设备铺平了道路。

SpintRonicsin
FpintRonics领域(代表旋转和电子设备),旋转用于传送信息而不是电荷。与基于充电的设备相比,旋转基的设备具有较低的功耗并且不太易用。因此,Spintronic器件被认为是计算机组件的替代方案,例如在M-RAM和STT-RAM等存储器技术中。

出版物:M.H.D. Guimarães等,“用横向电场控制六边形BN封装石墨烯的旋转弛豫,”物理“。莱特牧师113,2014; DOI:10.1103 / physrevlett.113.086602

研究报告的PDF副本:HBN包封石墨烯中旋转舒松的横向电场控制

图像:关于物质的基础研究基础


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