p Pesquisadores do Grupo de Física e Engenharia de Nanodispositivos do ICN2 propuseram uma técnica modificada de fabricação de nanodispositivos à base de grafeno que aumenta em até três vezes o tempo de vida do spin e o comprimento de relaxamento em comparação com trabalhos anteriores do mesmo tipo. O trabalho foi fruto da colaboração com Imec e K.U. Leuven (Bélgica). Os resultados foram publicados em Materiais 2-D e espera-se que fortaleçam as investigações em aplicações spintrônicas em grande escala. p Spintrônica amplia o potencial da eletrônica tradicional, explorando o grau de liberdade de spin do elétron, além do estado normal de carga. No fim, o objetivo é obter dispositivos para armazenar, processar e ler informações, mas com características aprimoradas, como menor consumo de energia, menos dissipação de calor, maior velocidade, etc. Embora a spintrônica ainda não tenha se difundido, alguns dispositivos atuais são baseados nesta nova abordagem, como discos rígidos magnéticos, memórias magnéticas de acesso aleatório e sensores magnéticos com aplicações variadas em ambientes industriais, robótica e indústria automotiva.

p O grafeno é um material promissor neste campo. Os giros podem fluir com eficiência em longas distâncias, o que significa que eles não mudam de estado por um tempo relativamente longo. Devido à sua produção em grande escala, O grafeno CVD está se tornando popular para dispositivos spintrônicos. Contudo, as impurezas decorrentes do crescimento do grafeno e do processo de fabricação do dispositivo limitam seu desempenho.

p Uma equipe de cientistas do Grupo de Física e Engenharia de Nanodispositivos ICN2, liderado pelo ICREA Prof. Sergio O. Valenzuela, propôs um processo de fabricação de dispositivo de alto rendimento a partir de grafeno CVD que melhorou seus parâmetros de spin substancialmente. O trabalho, cujo primeiro autor é Zewdu M. Gebeyehu, foi fruto de uma colaboração com Imec e K.U. Leuven (Bélgica). Os resultados foram publicados em Materiais 2-D .

p Eles demonstram um sinal de spin medido em um canal de 30 µm de comprimento com tempos de vida de spin em temperatura ambiente de até três nanossegundos e comprimentos de relaxamento de spin de até 9 µm em grafeno monocamada em SiO ₂ Substratos / Si. Esses parâmetros de spin são os valores mais altos para qualquer forma de grafeno (tanto esfoliado quanto grafeno CVD) em um SiO padrão ₂ / Si substrato.

p Para alcançar este desempenho de rotação aprimorado, os pesquisadores usaram o grafeno CVD cultivado em uma folha de platina e modificaram a técnica de fabricação do dispositivo para reduzir os níveis de impureza associados ao crescimento do grafeno e às etapas de fabricação. Este último requer a otimização de vários processos padrão, envolvendo a pré-seleção de grafeno uniforme de alta qualidade com baixo nível de impurezas, uma etapa de corrosão combinando litografia de feixe eletrônico e plasma de oxigênio e um pós-recozimento adequado em alto vácuo. A abordagem pode ser dimensionada e permite uma fabricação de dispositivos altamente reproduzível, que é o principal requisito para uma potencial industrialização.

p A melhoria nos parâmetros de spin juntamente com a reprodutibilidade do processo de fabricação de dispositivos nos aproxima da realização de arquiteturas de circuitos complexas para dispositivos spintrônicos, como lógica de spin e lógica em memória para além da computação CMOS.