p Cientistas do Grupo de Física e Engenharia de Nanodispositivos ICN2, liderado pelo ICREA Prof. Sergio O. Valenzuela, têm contribuído para a literatura sobre caloritrônicos de spin com foco no efeito dos gradientes térmicos nos spins do grafeno. O artigo intitulado "Tensão de spin termoelétrica em grafeno" foi publicado esta semana em Nature Nanotechnology , com o autor principal Juan F. Sierra. p A caloritrônica de spin é um campo emergente que estuda a interação de correntes de spin e calor em diferentes materiais. Spin é uma propriedade intrínseca dos elétrons, que, como carga, pode ser usado para armazenar e transportar informações. Os pesquisadores estão procurando maneiras diferentes de gerar correntes de spin e explorá-las em uma futura geração de dispositivos eletrônicos. Contudo, sustentá-los nas distâncias necessárias é um desafio. As correntes de calor oferecem uma solução possível.

p Nesse artigo, Os pesquisadores do ICN2 voltaram sua atenção para o grafeno. Capaz de transportar spin com eficiência em longas distâncias, esse material já é foco de muita atenção na spintrônica. E dado que o grafeno é conhecido por apresentar grandes efeitos termoelétricos e tempos de resfriamento extraordinariamente longos, a aplicação de correntes de calor era promissora.

p Usando uma configuração experimental precisa, os pesquisadores foram capazes de controlar de forma independente as correntes de spin e calor no grafeno. Eles observaram que a presença de um gradiente térmico aumenta significativamente o sinal de spin, e que o faz em torno do ponto de neutralidade de carga. Geral, O sinal de rotação da linha de base do grafeno foi aumentado em cerca de 30 por cento após a aplicação de uma corrente de calor, dando um sinal total duas ordens de magnitude maior do que qualquer coisa relatada anteriormente para efeitos térmicos em metais.

p Esse grande sinal de spin termoelétrico é a consequência combinada do grande coeficiente de Seebeck do grafeno, que governa a escala da resposta termoelétrica, o fato de que este coeficiente varia fortemente com o nível de Fermi, e a presença de portadores quentes. De fato, são esses elétrons quentes que causam gradientes térmicos em uma escala que permite a observação desse efeito termoelétrico no spin.

p Esses resultados representam avanços sem precedentes em nossa compreensão da caloritrônica spin, mantendo a promessa de avanços tecnológicos na forma de dispositivos capazes de controlar e sustentar correntes de spin em distâncias úteis por meio da aplicação de uma corrente de calor.