透过赋予石墨烯磁性 科学家尝试催生纯碳MRAM

2011-04-20 09:37:35来源: eettaiwan

    美国马里兰州大学(University of Maryland)的研究人员发现,在石墨烯(graphene)晶格中导入空缺图样(patterns of vacancies)可使其产生磁性;透过空缺掺杂来控制石墨烯半导体元件的磁性,研究人员希望能将此种纯碳材料应用于磁感测器与 MRAM 等新领域。

    半导体元件通常是透过掺杂铁或钴等金属材料来产生磁性,由马里兰大学教授Michael Fuhrer所率领的研究团队则宣称,可透过将空白图样(空缺)导入石墨烯的完美六边形晶格,来赋予该种材料磁性。也有其他研究人员是采用表面处理(surface treatment)方式让石墨烯产生磁性,但以上研究团队所开发的新方法,号称能免除采用碳以外的其他任何材料。

    Fuhrer 的实验室据说是第一个发现石墨烯载子迁移率(15,000cm2/Vs)比矽(1,400cm2/Vs)高十倍的单位之一(15,000 cm2/Vs VS 1,400cm2/Vs);现在该团队公布的最新研究成果,则是能透过在石墨烯晶格导入空缺,以使其产生磁性。

    半导体元件的缺陷(defect)通常是透过掺杂,而新开发的方法则是以空缺取代掺杂不同材料;在此每个空缺所扮演的角色就像是奈米等级的磁铁,拥有自己的“磁矩(moment)”。研究人员证实,那些空缺会与石墨烯材料中的电流激烈交互作用,并有可能利用近藤效应(Kondo effect)来谐调其半导体特性。

    研究人员测量了掺杂空缺的石墨烯内部近藤效应温度,发现约与电子密度高出无掺杂石墨烯许多的金属材料相当,在凯氏绝对温度(Kelvin)90度左右。

                       
    石墨烯电晶体示意图:黄色部分为金(gold)电极、透明部分为二氧化矽、黑色部分为矽基板、红色部分为石墨烯;图上方是电晶体内部结构的放大,蓝色为石墨烯晶体空缺



    接下来,研究人员将尝试调整空缺的排列图样,透过强制使所有在空缺范围内的磁矩利用近藤效应排成一列,展现铁磁性(ferromagnetism),如此就能使该材料以电气开关,催生纯碳磁性记忆体与感测器。

关键字:MRAM  石墨烯磁性

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/xfdz/2011/0420/article_6173.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。
论坛活动 E手掌握
微信扫一扫加关注
论坛活动 E手掌握
芯片资讯 锐利解读
微信扫一扫加关注
芯片资讯 锐利解读
推荐阅读
全部
MRAM
石墨烯磁性

小广播

独家专题更多

富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
馆内包含了 纵览FRAM、独立FRAM存储器专区、FRAM内置LSI专区三大部分内容。 
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
 
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
 
电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2016 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved