Ferromagnetisches Graphen| WOTech Technical Media

Ferromagnetisches Graphen

In einer bestimmten Konfiguration verhält sich das Kohlenstoffmaterial Graphen wie ein ferromagnetisches Material. Laut neuesten Erkenntnissen von Forschern des Massachusetts Institute of Technology (MIT) wird es dadurch zum aussichtsreichen Kandidaten für das digitale Speichern von Informationen.

MIT-Physik-Professor Pablo Jarillo-Herrero glaubt, dass der Ferromagnetismus des Graphens die Weiterentwicklung von neuromorphen Computern voranbringt. Das sind Rechner, die nach dem Vorbild des menschlichen Gehirns arbeiten. Daher sind sie bei bestimmten Aufgaben selbst Großrechnern überlegen.

In der jetzt entdeckten Graphen-Konfiguration werden Ladungen spontan voneinander getrennt, anders als in Metallen. Hier rekombinieren positive und negative Ladungen, sie vereinen sich spontan. Erst wenn eine elektrische Spannung angelegt wird, trennen sich die Ladungsträger wieder. Auch ferromagnetische Materialien reagieren auf ein äußeres elektrisches Feld. Die Ladungsträger wechseln die Seiten. Das macht man sich bei Festplatten zunutze. Um eine digitale Eins festzuschreiben, wird das entsprechende winzige Feld von dem Feld des Schreib- und Lesekopfes umgepolt. Bei der Null ist es genau umgekehrt.

Normale Ferroelektrika oft instabil

Ferroelektrika sind meist Kristalle, die elektrischen Strom nicht leiten. Bei ferroelektrischem Graphen ist das anders. Es ist ein Leiter. Qiong Ma, Assistenzprofessor am Boston College, sieht es so: Mit konventionellen Ferroelektrika sind Herausforderungen verbunden, an deren Überwindung gearbeitet wurde. Beispielsweise wird die ferroelektrische Phase instabil, wenn das Gerät weiter miniaturisiert wird. Mit unserem Material können einige dieser Herausforderungen automatisch gelöst werden.

Es besteht aus zwei Graphenschichten, die in einem bestimmten Winkel zueinander angeordnet sind. Eingehüllt werden sie von zwei Folien aus Bornitrid, die ebenfalls nur so dick sind wie ein einziges Molekül. Jetzt gehen Forscher aus verschiedenen Institutionen daran, die Einsatzmöglichkeiten des neuen Materials auszuloten. (pte)

http://mit.edu

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