物理科技生物学-PHYICA

研究人员利用1D触点推进石墨烯自旋电子学,以提高纳米器件的迁移率

纳米技术 2022-08-31 23:58:14

曼彻斯特大学 学分:曼彻斯特大学 曼彻斯特大学的研究人员可能已经清除了量子计算道路上的一个重大障碍,证明了基于石墨烯的纳米级电子器件的自旋传输特性的阶跃变化改善

该团队由NGI国家石墨烯研究所的研究人员组成,由博士领导

伊万·维拉·马润与来自日本的合作者(包括厄瓜多尔和墨西哥资助的国际学生)一起使用了单层石墨烯,该单层石墨烯被另一种2D材料(六方氮化硼)封装在所谓的范德瓦尔斯异质结构中,具有一维接触(主图,上图)

据观察,这种结构提供了极高质量的石墨烯通道,减少了传统2D隧道接触的干扰或电子“掺杂”

众所周知,与依靠电荷电流的传统电子器件相比,自旋电子器件可以提供更高的能量效率和更低的功耗

原则上,使用自旋晶体管和存储器的手机和平板电脑在速度和存储容量上可以大大提高,超过摩尔定律

正如发表在《纳米快报》上的那样,曼彻斯特团队在低温(20K或-253℃)下测量了高达130,000cm2/Vs的电子迁移率

为了进行比较,先前发表的制造具有1D接触的器件的唯一努力实现了低于30,000cm2/Vs的迁移率,并且在NGI测量的130k数字高于之前证明自旋传输的任何其他石墨烯沟道的记录

研究人员还记录了接近20μm的自旋扩散长度

越长越好,大多数典型的导电材料(金属和半导体)具有自旋扩散长度 这项研究的主要作者维克多·瓜罗奇科说,他们的“工作是对石墨烯自旋电子学领域的贡献

关于基于石墨烯的自旋电子器件,我们已经实现了迄今为止最大的载流子迁移率

此外,自旋信息在相当于文献中最佳报道的距离上是保守的

这些方面开辟了探索使用横向自旋电子元件的逻辑结构的可能性,其中需要长距离自旋传输

" 合著者克里斯·安德森补充说,“这项研究工作为控制石墨烯通道中自旋转移的重要而新颖的方法提供了令人兴奋的证据,从而为拥有与当代先进的基于电荷的器件相当的特性的器件铺平了道路

在这项工作的基础上,拥有1D触点的双层石墨烯器件正在被表征,其中静电可调带隙的存在使得自旋传输控制的额外维度成为可能

"

来源:由phyica.com整理转载自PH,转载请保留出处和链接!

本文链接:http://www.phyica.com/namijishu/22650.html

发表评论

用户头像 游客
此处应有掌声~

评论列表

还没有评论,快来说点什么吧~