Недавно открытое свойство многослойного графена может помочь в увеличении объёма данных в магнитных устройствах памяти. Обычный графит, который используется в карандашах, оказывается чрезвычайно полезным, если его «разрезать» на слои толщиной в один атом. Один атомный слой графита, известный как графен, представляет собой шестигранную решетку атомов углерода.
Когда этот материал укладывается в пять слоев в ромбоэдрической последовательности, он приобретает редкое «мультиферроическое» состояние. Это состояние характеризуется двумя предпочтительными электронными состояниями: необычным магнетизмом и «долинным» состоянием, которое описывает выбор одного из двух энергетических уровней.
Пространственная организация
Ферроические материалы демонстрируют согласованное поведение в своих электрических, магнитных или структурных свойствах. Например, в обычных магнетиках электроны синхронизируют свои спины, указывая на одну магнитную ориентацию. В многослойном графене, при особых условиях, электронные корреляции привели к тому, что они начали координировать свои орбитальные движения, а также начали предпочитать одну из двух долин, что привело к новому мультиферроическому состоянию.
Электронные свойства и их применение
Это новое состояние мультиферроики может удвоить объём информации, которую можно записывать на магнитные накопители, при этом снижая энергопотребление. Ученые также смогли управлять этими свойствами с помощью электрического поля. Если инженерам удастся внедрить пятислойный графен в чипы памяти, это может привести к революционным изменениям в электронике.
Исследование было опубликовано в журнале Nature и открывает новые перспективы для более эффективных электронных устройств.