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| 加州大學(xué)研究人員發(fā)現磁性石墨烯 |
| 來(lái)源：中國粉體技術(shù)網(wǎng) 更新時(shí)間：2015-01-29 11:38:33 瀏覽次數： |
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（中國粉體技術(shù)網(wǎng)/班建偉）加州大學(xué)河濱分校的物理學(xué)家們研制出了具有磁性的石墨烯，同時(shí)成功保留其電子特性。
石墨烯是六角晶格的碳原子所組成的單層片材料，具有許多優(yōu)秀特性。但是它不具有有磁性，常見(jiàn)的解決方法是在石墨烯中引入磁性雜質(zhì)原子，但是摻雜又破壞了其電子特性。
加州大學(xué)河濱分校的物理學(xué)家們發(fā)現了一種磁性石墨烯的制備方法，并可保留其電子特性，該方法是通過(guò)將石墨烯附著(zhù)有磁性的電絕緣體來(lái)實(shí)現的。該研究是在物理學(xué)及天文學(xué)教授Jing Shi的實(shí)驗室中進(jìn)行的。磁性石墨烯獨特的電子性質(zhì)會(huì )引發(fā)新奇的量子現象，也會(huì )促進(jìn)功能更全面、用途更多的全新電子設備出現。
由于計算機芯片儲存數據的基礎原理就是磁性材料的電子自旋，該項發(fā)現表明石墨烯還有可能用于計算機中。該項研究結果已公開(kāi)發(fā)表在本月早些時(shí)候的Physical Review Letters期 刊上。
研究中用到的磁性電絕緣體材料是該實(shí)驗室利用激光分子束外延技術(shù)制備出的釔鐵石榴石。研究人員們將石墨烯放置在具有原子層單位平整度的釔鐵石榴石上后，發(fā)現釔鐵石榴石可以向石墨烯片層充磁，即石墨烯的磁性是從釔鐵石榴石上轉移而來(lái)的。
研究人員選用釔鐵石榴石作為基體材料是因為鐵等一些磁性材料會(huì )降低石墨烯的導電性，而釔鐵石榴石是電絕緣體，不會(huì )干擾石墨烯的電子傳輸能力。通過(guò)將石墨烯放置于釔鐵石榴石層片上來(lái)獲取磁性，而非摻雜，就可完全保持其優(yōu)異的電子傳輸能力。
該研究小組將石墨烯置于一個(gè)外加磁場(chǎng)內，結果發(fā)現石墨烯的霍爾電壓（導體置于磁場(chǎng)中時(shí)產(chǎn)生的與電流方向垂直的電壓）與釔鐵石榴石的磁化強度呈線(xiàn)性關(guān)系（鐵、鈷等磁性材料具有反?；魻栃?，實(shí)驗結果表明石墨烯已被磁化。
該研究項目由美國能源部和美國國家科學(xué)基金會(huì )資助。
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