多國科學(xué)家發(fā)現石墨烯可作為基礎材料 用于車(chē)輛雷達等電子產(chǎn)品

據外媒報道，英國曼徹斯特、荷蘭、新加坡、西班牙、瑞士和美國的一組研究人員發(fā)表了一篇稱(chēng)作自旋電子學(xué)、有關(guān)計算機設備研發(fā)的評論，其中表示可以將石墨烯作為下一代電子產(chǎn)品的基礎材料。

（圖片來(lái)源：曼徹斯特大學(xué)）

最近，石墨烯和相關(guān)的2D（二維）材料中電子自旋輸運在理論和實(shí)驗中取得的進(jìn)展和研究現象已經(jīng)成為一個(gè)令人著(zhù)迷的研發(fā)領(lǐng)域。

自旋電子學(xué)結合了納米級電子學(xué)和磁學(xué)，可以讓電子以超過(guò)摩爾定律（Moore’s law）的速度發(fā)展。摩爾定律認為，計算機處理能力大約每?jì)赡昃蜁?huì )翻一番，而且價(jià)格會(huì )減半。與依賴(lài)電荷電流的傳統電子設備相比，自旋電子設備具備更高的能源效率以及更低的耗散。原則上看，我們可以讓手機和平板電腦采用基于自旋的晶體管和存儲器運行，可大大提高運行速度和存儲容量。

自2004年被分離以來(lái)，石墨烯就為其他2D材料打開(kāi)了大門(mén)。研究人員利用此類(lèi)材料打造出一堆稱(chēng)作異質(zhì)結構的2D材料。此類(lèi)材料可以與石墨烯結合，打造出新型“設計材料”，以創(chuàng )造出之前只存在于科幻小說(shuō)中的應用。

此次發(fā)表的評論關(guān)注于由異質(zhì)結構及其現象引發(fā)的新觀(guān)點(diǎn)，此類(lèi)現象包括近距離自旋軌道效應、耦合自旋對光、電可調性和2D磁學(xué)等。

普通人已經(jīng)在筆記本電腦和PC上遇到過(guò)自旋電子學(xué)，此類(lèi)設備已經(jīng)在硬盤(pán)驅動(dòng)器的讀頭以磁性傳感器的形式應用自旋電子學(xué)，而此類(lèi)傳感器也用于汽車(chē)行業(yè)。

在石墨烯和其他2D材料中的受控自旋輸運在設備上的應用前景越來(lái)越好，特別令人感興趣的是特制異質(zhì)結構，也稱(chēng)作van der Waals異質(zhì)結構，由一堆順序被精確控制的2D材料構成。

目前已經(jīng)有傳感器和存儲器等數以?xún)|計的自旋電子設備處于生產(chǎn)中，每個(gè)硬盤(pán)驅動(dòng)器都有一個(gè)采用旋轉流的磁性傳感器，而且磁性隨機存儲器（MRAM）芯片也變得越來(lái)越受歡迎。

總的來(lái)說(shuō)，石墨烯及相關(guān)2D材料的自旋電子學(xué)領(lǐng)域目前正向實(shí)用型石墨烯自旋電子設備發(fā)展，例如耦合納米振蕩器在空間通信、高速無(wú)線(xiàn)電鏈路、車(chē)輛雷達和芯片間通信等領(lǐng)域的應用。