В графене спиновые токи могут жить гораздо дольше, чем в других материалах, что делает это вещество идеальной платформой для будущих спинтронных устройств. Но есть проблема: для манипуляции спиновыми токами в графене исследователям нужно приложить к материалу магнитное поле. Необходимое аппаратное обеспечение трудно интегрировать в схемы, что ограничивает возможности уменьшения размеров спиновых устройств на основе графена.
Физики смогли управлять спином электронов без магнитного поля
Исследователи показали метод, при помощи которого можно управлять направлением поляризации спинового тока без использования магнитного поля. Это может помочь в реализации энергоэффективных спинтронных устройств.
J. Ingla-Aynés et al.
Спинтроника обещает нам более производительные устройства, потребляющие минимум энергии. Физики сделали еще один шаг вперед к их созданию — они смогли сделать материал, в котором спиновым током управлять можно без использования магнитных полей
Испанские исследователи продемонстрировали новый метод манипулирования спиновыми токами в графене при комнатной температуре. Для этого ученые использовали только электрические поля. Сначала физики «отпечатали» лист диселенида вольфрама на листе двухслойного графена и нагрели два материала, чтобы соединить их в единую структуру.
Затем ученые прикладывали к «сэндвичу» электроды, которые создавали электрическое поле в материале и позволяли таким образом управлять током спинов электронов. Эксперименты проводились при температуре 50 К и комнатной температуре. Авторы показали, что при обеих температурах можно переключать направление поляризации спинового тока, изменяя величину как внутреннего электрического поля, так и напряжения затвора.
Физики заявляют, что управлять этим свойством частиц получается благодаря наличию спин-орбитального взаимодействия в слое диселенида вольфрама. Этот эффект создает в графене эффективное магнитное поле, достаточное для изменения направления спина.
Статья опубликована в журнале Physical Review Letters.