امکان ایجاد ممنتوم مغناطیسی در گرافن

یک تیم تحقیقاتی از دانشگاه منچستر به رهبری دکتر ایرینا گریگریویا اخیرا مقاله‌ای در نشریه Nature Communications به چاپ رسانده است که در آن نشان داده شده چگونه می‌توان ممنتوم مغناطیسی عنصری در گرافن ایجاد کرد و این ممنتوم را خاموش و روشن کرد. اینکه بتوان با فشار دادن یک دکمه مغناطیسی شدن را در یک ماده ایجاد و یا از بین برد می‌توان در تولید ادوات الکترونیکی کم مصرف از آن استفاده کرد.
این اولین باری است که خود مغناطیسی شدن تحت کنترل در می‌آید معمولا جهت مغناطیسی شدن است که مورد توجه محققان است. دنیای مدرن را نمی‌توان بدون مغناطیس تصور کرد. مغناطیس جزء جدایی‌ناپذیر بسیاری از ادوات الکترونیکی بوده به طوری که از حافظه‌های کامپیوتری گرفته تا حسگرها و تراشه‌ها از مغناطیس بهره می‌گیرد. هر جزء مغناطیس می‌تواند اطلاعات را به صورت صفر یا یک در خود ذخیره کند این کار با جهت‌گیری مغناطیسی به سمت شمال یا جنوب انجام می‌شود به این حوزه اسپین‌ترونیک گفته می‌شود.
برخلاف پیشرفت‌های انجام شده در این حوزه اما هنوز مشکلات زیادی در این بخش وجود دارد برای مثال نمی‌توان سیستم اکتیو ایجاد کرد که در آن بتوان بین جهت شمال و جنوب سوئیچ کرد، مشابه کاری که در ترانزیستورهای مدرن انجام می‌شود. اما یافته‌های این گروه تحقیقاتی می‌تواند این مشکل را مرتفع کند.
گرافن ماده‌ای تک لایه‌ای است، می‌توان برخی اتم‌ها را از روی آن زدود که با این کار حفره‌هایی روی آن ایجاد می‌شود. محققان نشان دادند که الکترون‌ها در اطراف این حفره‌ها جمع می‌شوند و ابر الکترونی کوچکی ایجاد می‌کنند این ابر کوچک به صورت یک مغناطیس میکروسکوپی عمل می‌کند. این گروه ثابت کردند که این ابر الکترونی می‌تواند متجمع یا پخش شود. این یافته می‌تواند منجر به تولید دستگاهی شبیه ترانزیستور شود که می‌توان اطلاعات را روی آن نوشت. برای این کار گرافن باید بین حالت مغناطیسی و غیرمغناطیسی سوئیچ کند. این حالت‌ها را می‌توان به دو صورت خواند یکی با روش رایج یعنی عبور جریان الکتریکی و دوم استفاده از جریان اسپینی است. این یافته می‌تواند حکم طلا را در اسپینترونیک داشته باشد. رائول نایر می‌گوید پیش از این تنها امکان تغییر جهت مغناطیس فراهم بود اما الان می‌توان کل مغناطیس شدن را خاموش و روشن کرد.