Το γραφένιο – φύλλο ατόμων άνθρακα πάχους ενός ατόμου, σε εξαγωνική διαρρύθμιση- αποτελεί ένα από τα πλέον πολλά υποσχόμενα υλικά του κοντινού μέλλοντος, καθώς διαθέτει μια σειρά πολύτιμων ιδιοτήτων.
Μέχρι πρόσφατα, ο μαγνητισμός δεν εντασσόταν σε αυτή τη λίστα, καθώς μπορεί να «εισαχθεί» σε αυτό, μέσω «προικίσματός» του με μαγνητικές προσμείξεις, ωστόσο αυτή η διαδικασία τείνει να διαταράσσει τις ηλεκτρονικές του ιδιότητες.
Ομάδα φυσικών στο University of California, Riverside, βρήκε έναν τρόπο να «εισαχθεί» μαγνητισμός στο γραφένιο, χωρίς να συμβαίνει κάτι τέτοιο. Το πέτυχαν αυτό φέρνοντας ένα φύλλο γραφενίου πολύ κοντά σε έναν μαγνητικό απομονωτήρα- ένα ηλεκτρικό απομονωτήρα με μαγνητικές ιδιότητες.
«Είναι η πρώτη φορά που γραφένιο κατέστη μαγνητικό με αυτόν τον τρόπο» αναφέρει ο Τζινγκ Σι, καθηγητής Φυσικής και Αστρονομίας, το εργαστήριο του οποίου πραγματοποίησε τη σχετική έρευνα. «Το μαγνητικό γραφένιο αποκτά νέες ηλεκτρονικές ιδιότητες, έτσι ώστε μπορούν να προκύψουν νέα κβαντικά φαινόμενα. Αυτές οι ιδιότητες μπορούν να οδηγήσουν σε νέες ηλεκτρονικές συσκευές, οι οποίες θα είναι πιο συμπαγείς και πολυλειτουργικές».
Το εν λόγω επίτευγμα μπορεί να αυξήσει τη χρήση του γραφενίου σε υπολογιστές- όπως για παράδειγμα σε τσιπ υπολογιστών που χρησιμοποιούν ηλεκτρονικό «σπιν» για την αποθήκευση δεδομένων.
Τα αποτελέσματα της έρευνας δημοσιεύτηκαν στο Physical Review Letters. O μαγνητικός απομονωτήρας που χρησιμοποίησαν ο Σι και η ομάδα του ήταν ύττριο σιδήρου γρανάτης, που είχε δημιουργηθεί μέσω της χρήσης τεχνολογίας λέιζερ.
Οι ερευνητές τοποθέτησαν ένα μεμονωμένο φύλλο γραφενίου πάνω σε ένα στρώμα υττρίου σιδήρου γρανάτη και διαπίστωσαν ότι το φύλλο του γραφενίου είχε μαγνητιστεί: με απλά λόγια, το γραφένιο απλά «δανείστηκε» τις μαγνητικές ιδιότητες.
Μαγνητικά στοιχεία όπως ο σίδηρος τείνουν να προκαλούν προβλήματα όσον αφορά στην ηλεκτρική αγωγιμότητα του γραφενίου. Οι ερευνητές απέφυγαν αυτά τα προβλήματα μέσω της επιλογής του συγκεκριμένου υλικού, διασφαλίζοντας ότι η αγωγιμότητα του γραφενίου παρέμενε αμετάβλητη.
