神奇的扭曲:科学家如何重新规划电子的未来

知新了了 2024-09-13 09:04:25

研究人员设计了一种开创性的材料,通过扭曲石墨烯和硒化钨层,利用独特的自旋相关特性。

这种自旋电子学领域的创新技术可以彻底改变先进电子设备的发展,增强磁存储器与处理器的集成,并克服当前处理自旋电流的限制。

开创性的自旋电子学材料

与布拉格查尔斯大学和圣塞巴斯蒂安CFM(CSIC-UPV/EHU)中心的研究人员合作,CIC nanoGUNE的纳米器件小组设计了一种新的复杂材料,在自旋电子学领域具有新兴的特性。这一发现发表在《自然材料》杂志上,为开发新型、更高效、更先进的电子设备开辟了一系列新的可能性,比如那些将磁存储器集成到处理器中的电子设备。

具有独特特性的二维材料的发现导致了对这些材料的研究热潮,因为当两层这些材料堆叠形成异质结构时会产生新的效应。最近已经观察到,这些层的微小旋转可以显着改变这种异质结构的性质。

材料堆叠中的创新扭曲技术

“在这项工作中,我们研究了两层石墨烯和硒化钨(WSe2)的堆叠,”Ikerbasque研究教授fsamlix Casanova解释说,他是nanoGUNE纳米器件小组的联合负责人,也是这项工作的负责人。“如果把这两层材料一层叠在另一层上,并以一个精确的角度旋转,就会在一个特定的方向上产生自旋电流,”Casanova补充说。

自旋(电子和其他粒子的特性之一)通常沿垂直于电流的方向传递。处理这些自旋电流是自旋电子学(利用自旋来存储、处理和传输信息的电子学)的主要限制之一。然而,“这项工作表明,当使用合适的材料时,这种限制实际上消失了,”fsamlix Casanova强调说。

对未来电子设备的影响

研究人员得出结论:“通过简单地堆叠两层并施加‘神奇’扭曲,可以获得初始材料中不存在的与自旋相关的新特性。我们在材料选择上的灵活性越大,下一代设备的设计可能性就越大。”

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