Большое магнетосопротивление в графеновых наностержнях

 


Корейские учёные в очередной раз порадовали мировое научное сообщество, предсказав большое магнетосопротивление в достаточно узких (~40 нм) полосках графена.

На сегодняшний день графен является одним из самых перспективных материалов для построения будущей наноэлектроники. Это и понятно, теория разработана уже давно (примерно в 30 - 40-х года прошлого века началось создание теории электропроводности графита и «базовым» элементом в этой теории был как раз монослой углерода – графен). Так же существуют достаточно «простые» способы получения листов графена различной формы, а электронные свойства меняются в зависимости от состояния поверхности и размеров графенового листа.

Недавно было показано, что инжекция спинов в графен приводит к большим временам и длинам их релаксации. Это может оказаться хорошим заделом для построения в будущем спинтронных устройств (т.е. таких устройств, для которых спин электрона гораздо важнее, нежели его заряд) на основе графена. В частности, было обнаружено, что графеновые стержни в конфигурации зигзаг имеют магнитные (или спиновые) состояния по краям этих нанополос, которые, соответственно, могут быть ориентированы параллельно и антипараллельно.

Авторы работы представили результаты моделирования из основных принципов (first-principles simulations), которое предсказывает, что устройства на основе графеновых наностержней со спиновым вентилем могут демонстрировать магнетосопротивление в тысячи раз превосходящее значения, опубликованные в некоторых работах. Такие огромные значения магнетосопротивления могут быть связаны с уникальной симметрией зонной структуры в наностержнях.

Стоит отметить, что в работе так же было продемонстрировано, что существует возможность управления зонной структурой, и таким образом можно генерировать высоко спин-поляризованный ток.

Корейские учёные надеются, что тонкая настройка различных параметров данной системы позволит сделать ещё один шаг к построению наноэлектроники и реальному созданию вычислительных спинтронных устройств. Однако, не стоит забывать и о различных экспериментальных трудностях, таких как взаимодействие с поверхностью и «эффект окружения». Авторы надеются, что в самом ближайшем будущем будет проведён ряд экспериментальных работ, которые подтвердят их предположения и дадут некоторый материал для построения более точной теории.

Источник: Нанометр. Нанотехнологическое сообщество