Tutkijat kytkivät grafeenin magneettisuuden päälle ja pois

Spintroniikassa, toisin kuin elektroniikassa, sähkövarauksenkuljettajien liikkeisiin vaikuttavat sekä sähkövaraus että magneettiset ominaisuudet. Tätä ilmiötä käytetään hyväksi esimerkiksi nykyaikaisissa tietokoneiden kiintolevyissä, ja spintroniikkaan perustuvia muistielementtejä kehitetään parhaillaan. Spintroniikan mahdollisuudet laajenisivat merkittävästi, mikäli materiaalin magneettisia ominaisuuksia voitaisiin haluttaessa kytkeä päälle ja taas pois. Nyt julkaistussa tutkimuksessa osoitettiin, kuinka tällainen kytkeminen on mahdollista grafeenissa.

Tutkijatohtori Ossi Lehtinen, yliopistotutkija Arkady V. Krasheninnikov ja professori Juhani Keinonen Helsingin yliopistolta käyttivät fysiikan laitoksen hiukkaskiihdytintä magneettisten atomitason vaurioiden tuottamiseksi grafeeniin. Tutkija Irina Grigorievan ja professori Andre Geimin johtama manchesterilaisryhmä selvitti, kuinka näiden magneettisten grafeeninäytteiden ominaisuudet muuttuivat, kun niitä käsiteltiin esimerkiksi typpihappomolekyyleillä, jotka vaikuttavat varauksenkuljettajien tiheyteen grafeenissa.

Tutkimus osoitti, että grafeenin magneettisia ominaisuuksia voidaan hallita.

Typpihappomolekyyleillä käsiteltäessä grafeenin magneettisuus kytkeytyi parhaimmillaan täysin pois. Kun näytteitä lämmitettiin, typpihappomolekyylit irtosivat grafeenista ja magneettiset ominaisuudet palautuivat.

Viitteet:

"Dual origin of defect magnetism in graphene and its reversible switching by molecular doping", R. R. Nair, I-Ling Tsai, M. Sepioni, O. Lehtinen, J. Keinonen, A. V. Krasheninnikov, A. H. Castro Neto, M. I. Katsnelson, A. K. Geim, I. V. Grigorieva, Nature Communications 12.6.2013

Lisätietoja antavat:

Ossi Lehtinen, Ulmin yliopisto, ossi.lehtinen@uni-ulm.de, +49 176 8778 0094

Juhani Keinonen, Helsingin yliopisto, juhani.keinonen@helsinki.fi, puhelin 050 415 6811

Ystävällisin terveisin

Minna Meriläinen-Tenhu, tiedottaja, puhelin (09) 191 51042