p Uma equipe interdisciplinar de cientistas do Laboratório de Pesquisa Naval dos EUA (NRL) relatou a primeira demonstração de filtragem de spin metálico em temperatura ambiente usando dispositivos de junção de filme fino ferromagneto-grafeno-ferromagneto - o spin é uma propriedade fundamental dos elétrons, além de cobrar, que pode ser usado para transmitir, processar e armazenar dados. p "A filtragem de spin foi teoricamente prevista e vista anteriormente apenas para estruturas de alta resistência em temperaturas criogênicas, "disse o Dr. Enrique Cobas, investigador principal, Divisão de Ciência e Tecnologia de Materiais da NRL. "Os novos resultados confirmam que o efeito funciona à temperatura ambiente com resistência muito baixa em matrizes de vários dispositivos."

p As junções de filme fino demonstraram baixa resistência, e a magnetorresistência característica de uma interface de filtro de spin desde as temperaturas criogênicas até a temperatura ambiente. A equipe de pesquisa também desenvolveu um modelo de dispositivo para incorporar a filtragem de spin prevista, tratando explicitamente um canal de spin minoritário metálico com conversão de corrente de spin, e determinou que a polarização de spin era de pelo menos 80 por cento na camada de grafeno.

p "O grafeno é famoso por suas extraordinárias propriedades no plano, mas queríamos olhar para a condutividade entre folhas de grafeno empilhadas e como elas interagem com outros materiais, "disse Cobas. Para isso, Os pesquisadores da NRL desenvolveram uma receita para cultivar grandes filmes de grafeno multicamadas diretamente em uma superfície lisa, filme de liga de níquel cristalino, mantendo as propriedades magnéticas desse filme, em seguida, padronizou o filme em matrizes de junções de barras transversais. "Também queríamos mostrar que poderíamos produzir esses dispositivos com ferramentas padrão da indústria, não apenas fazer um dispositivo, "Acrescentou Cobas.

p O fenômeno de filtragem de spin é devido a uma interação das propriedades mecânicas quânticas do grafeno com as de um filme de níquel cristalino. Quando as estruturas de níquel e grafeno se alinham, apenas elétrons com um spin podem passar facilmente de um material para outro, um efeito denominado filtro de rotação, que resulta na polarização do spin de uma corrente elétrica.

p "Há espaço para melhorias, pois a teoria sugere que o efeito pode ser aumentado em uma ordem de magnitude com o ajuste fino do número de camadas de grafeno, "disse o Dr. Olaf van 't Erve, pesquisa científica, Divisão de Ciência e Tecnologia de Materiais da NRL. "Contudo, os modelos atuais não incluem a conversão de spin que ocorre dentro dos contatos ferromagnéticos. Uma vez que contabilizamos esses efeitos, já estamos perto do caso ideal de 100 por cento de polarização de spin na camada de grafeno, permitindo-nos revisar a geometria e os materiais do nosso dispositivo para maximizar o efeito. "

p O resultado é relevante para a memória de acesso aleatório magnético não volátil de próxima geração (MRAM), que usa pulsos polarizados de spin para virar um bit magnético de 0 para 1 e vice-versa. Ele também pode encontrar uso em futuras tecnologias de lógica de spin ou como sensores magnéticos.