石墨烯納米帶的突破帶來高速、低功耗的納米級數據存儲
自從15年前科學家們發(fā)現(xiàn)石墨烯以來,這種神奇的材料就成了材料科學研究的主力。根據一項新研究,美國勞倫斯伯克利國家實驗室的科學家們了解到,沿著石墨烯的蜂窩狀晶格邊緣切開石墨烯,可以產生具有奇異磁性的一維鋸齒狀石墨烯條或納米帶。 許多研究人員試圖將納米帶不尋常的磁性行為用于碳基自旋電子學設備,通過電子自旋而不是電荷來編碼數據,從而實現(xiàn)高速、低功耗的數據存儲和信息處理技術。但是,由于鋸齒形納米帶具有高度的活性,研究人員一直在努力解決如何觀察并將其奇異的特性引入現(xiàn)實世界的設備中。 現(xiàn)在,正如《自然》雜志所報道的,勞倫斯伯克利國家實驗和加州大學伯克利分校的研究人員已經開發(fā)出一種方法來穩(wěn)定石墨烯納米帶的邊緣,并直接測量其獨特的磁性。 由Felix Fischer 和Steven Louie(兩人都是伯克利實驗室材料科學部的科學家)共同領導的團隊發(fā)現(xiàn),通過用氮原子取代沿帶狀邊緣的一些碳原子,他們可以在不破壞磁性的情況下謹慎地調整局部電子結構。這種微妙的結構變化進一步促成了掃描探針顯微鏡技術的發(fā)展,以便在原子尺度上測量該材料的局部磁性。 “之前穩(wěn)定鋸齒形邊緣的嘗試不可避免地改變了邊緣本身的電子結構,”Louie說,他也是加州大學伯克利分校的物理學教授。他補充說:“這種困境注定了用實驗技術獲取其磁結構的努力,直到現(xiàn)在還將其探索歸結為計算模型! 在理論模型的指導下,F(xiàn)ischer和Louie設計了一種定制的分子構件,其特點是碳和氮原子的排列,可以映射到所需的鋸齒形石墨烯納米帶的精確結構。 |