FOM-persbericht For English, please see the attached document Natuurkundigen 'bevriezen' de tijd om spin-informatie in grafeen te manipuleren Onderzoekers van Stichting FOM en de Rijksuniversiteit Groningen hebben een manier gevonden om spin-informatie veel langer te bewaren dan voorheen mogelijk was. Ze isoleerden de spin-informatie van de buitenwereld in een minuscule grafeenstructuur, waarbinnen zij de informatie kunnen veranderen met behulp van elektrische velden. Deze eigenschap maakt hun ontwerp een aantrekkelijke kandidaat voor toekomstige dataopslag-toepassingen en logische poorten. De onderzoekers publiceerden hun resultaten online op 22 augustus 2014 in Physical Review Letters. De nanoschaal structuur bestaat uit een vlokje grafeen (een enkele laag koolstofatomen) die tegen de buitenwereld wordt beschermd door gestapelde lagen isolerend boornitride. Elektronen binnenin het grafeen dragen informatie met zich mee: ze hebben elk een spinwaarde (omhoog of omlaag) die wordt bepaald door de richting van hun intrinsieke magnetische moment. De spinwaarden kunnen worden beschouwd als computerbits, die gebruikt kunnen worden om informatie te versturen of op te slaan. Een uitdaging is dat spins hun waarden na verloop van tijd verliezen (de spin-relaxatietijd), waardoor ook de informatie verloren gaat. In grafeen duurt dit ongeveer 0,2 nanoseconden (een nanoseconde is een miljardste van een seconde). In hun beschermde grafeenvlok is het de onderzoekers echter gelukt om de spin-relaxatietijd te verhogen tot meer dan 2 nanoseconden. Elektrische velden Tot nu toe konden natuurkundigen de waarden van de spins in grafeen (en daarmee de waarden van de ‘bits’) alleen veranderen met behulp van magnetische velden. Door twee stuurelektroden te gebruiken, lukte het de onderzoekers nu om de spin-informatie juist met elektrische velden te manipuleren. Omdat het in dergelijke nano-apparatuur veel gemakkelijker is om elektrische velden te maken dan magnetische velden, banen deze resultaten de weg voor spintronische toepassingen op basis van grafeen. Spintronica Het vakgebied spintronica (een combinatie van 'spin' en 'elektronica') gebruikt spinwaarden in plaats van elektrische ladingen om informatie over te dragen. Apparaatjes die spin gebruiken, verbruiken minder stroom en zijn minder vergankelijk dan apparaatjes die met ladingen werken. Daarom wordt er naar spintronische apparaatjes gekeken als alternatief voor computercomponenten, bijvoorbeeld in geheugentechnologieën zoals MRAM en STT-RAM. ================================== VOOR DE REDACTIE Afbeeldingen Figure 1 – Device schematics Een schematisch zijaanzicht van het spintronische apparaatje. De donkergrijze grafeenvlok wordt beschermd door lagen boornitride (groen). Voltages die op de onderste elektrode (bg) en de bovenste elektrode (tg) gezet worden, veroorzaken het elektrische veld dat de spinwaarden verandert. De kobaltelektroden (1 tot 5 genummerd) genereren en detecteren de spin-informatie. Figure 2 – Optical microscope image Een microscopische afbeelding van het spintronische apparaatje (bovenaanzicht). De bovenste elektrode (tg) en de kobaltelektroden (1 tot 5) zijn geel gekleurd. De lagen boornitride (hier in het groen) omvatten de grafeenvlok, die gemarkeerd is met de stippellijn. Contact Marcos H. D. Guimarães, +31 (0)50 363 45 64 Prof. Bart van Wees, +31 (0)50 363 49 74 Paul J. Zomer, +31 (0)50 363 48 80 Referentie Controlling spin relaxation in hexagonal BN-encapsulated graphene with a transverse electric field, M.H.D. Guimarães, P.J. Zomer, J. Ingla-Aynés, J.C. Brant, N. Tombros en B.J. van Wees, Phys. Rev. Lett. 113, DOI: 10.1103/PhysRevLett.113.086602. ================================== Als u geen prijs stelt op de persberichten van de Stichting FOM en u wilt uit het adressenbestand verwijderd worden, stuur dan een mail met uw gegevens naar info@xxxxxx. Public Information Office | Stichting voor Fundamenteel Onderzoek der Materie (FOM) | Foundation for Fundamental Research on Matter (FOM) | PO Box 3021 - 3502 GA Utrecht - The Netherlands | Van Vollenhovenlaan 659 - 3527 JP Utrecht - The Netherlands | t: +31 (0)30 600 12 11 | f: +31 (0)30 601 44 06 | e: info@xxxxxx| w: http://www.fom.nl | Think before you print! The Foundation for Fundamental Research on Matter (FOM) is part of the Netherlands Organisation for Scientific Research (NWO). Follow FOM: Twitter | Facebook | Linkedin | YouTube
Attachment:
Images combined.png
Description: Binary data
Attachment:
Press release - Spin information in graphene.pdf
Description: Binary data
Attachment:
Figure 1 - Device schematics.jpg
Description: JPEG image
Attachment:
Figure 2 - Optical microscope image.jpg
Description: JPEG image
