En artikel publicerad idag i Naturkommunikation presenterar en ny metod för att bestämma centrifugeringslivets anisotropi för spinnpolariserade bärare i grafen med hjälp av sned centrifugering. Arbetet, ledd av ICREA -forskning Prof Sergio O Valenzuela, Gruppledare för ICN2 Physics and Engineering Of Nanodevices Group, demonstrerar anisotropimätningar under spinnlivstid i grafen och diskuterar dem mot bakgrund av aktuell teoretisk kunskap.
En av de mest fascinerande pussel för grafen och spintronics gemenskaper är att identifiera den viktigaste mikroskopiska processen för spinnavslappning i grafen. Konventionella avslappningsmekanismer har gett motstridiga resultat när de appliceras på grafen med ett lager. I en artikel som publicerades idag i Naturkommunikation , forskare från Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia (ICN2) bestämmer anisotropin för spin-livslängd hos spinnpolariserade bärare i grafen, som förväntas generera värdefull information för att övervinna ovanstående pussel.
Det föreliggande arbetet demonstrerar anisotropimätningar under spin-lifetime i grafen och diskuterar dem mot bakgrund av nuvarande teoretiska kunskaper. Det har samordnats av ICREA Research Prof Sergio O. Valenzuela, Gruppledare för ICN2 Physics and Engineering Of Nanodevices Group, i samarbete med INPAC - Institute for Nanoscale Physics and Chemistry (Leuven, Belgien). Den första författaren till artikeln är Bart Raes, från ICN2.
Anisotropin bestäms med hjälp av en ny metod baserad på sned spin -precession, en förändring i orienteringen av rotationsaxeln för en roterande kropp. I motsats till tidigare metoder, metoden kräver inte stora magnetfält utanför planet och är därför tillförlitlig för både låga och höga bärartätheter. Författarna bestämmer först livslängden i planet genom konventionella centrifugeringsmätningar med magnetiska fält vinkelrätt mot grafenplanet. Sedan, för att utvärdera livslängden utanför planet, de implementerar spinnprecesionsmätningar under sneda magnetfält som genererar en rotationspopulation utanför planet.
Resultaten visar att centrifugeringsanisotropin för grafen på kiseloxid är oberoende av bärartäthet och temperatur ner till 150 K, och mycket svagare än tidigare rapporterat. Verkligen, inom den experimentella osäkerheten, centrifugeringen är isotrop. Tillsammans med grindberoendet för centrifugeringstiden, detta indikerar att centrifugeringsavslappningen drivs av magnetiska föroreningar eller slumpmässiga centrifugerings- eller mätfält.
Författarna understryker att de mikroskopiska egenskaperna hos grafen som används i enheter som härrör från olika laboratorier inte nödvändigtvis är likvärdiga, på grund av grafitkällan eller de bearbetningssteg som har använts. Således, experimentella resultat kan variera mellan forskargrupper. Detta understryker vikten av att utveckla avancerade tekniker för karaktärisering av spinntransport och den systematiska implementeringen med hjälp av prover av olika ursprung.
Författarna drar slutsatsen att anisotropimätningar på spinnavslappning på specifika substrat och med ett kontrollerat antal deponerade adatomer kommer att vara avgörande för att öka centrifugeringstiden mot den teoretiska gränsen och för att hitta sätt att styra spinnets livslängd. Det är vägen för att i slutändan utveckla oöverträffade tillvägagångssätt för framväxten av spinnbaserade informationsbehandlingsprotokoll som bygger på grafen.
