多國科學家發現石墨烯可作為基礎材料 用于車輛雷達等電子產品

據外媒報道，英國曼徹斯特、荷蘭、新加坡、西班牙、瑞士和美國的一組研究人員發表了一篇稱作自旋電子學、有關計算機設備研發的評論，其中表示可以將石墨烯作為下一代電子產品的基礎材料。

（圖片來源：曼徹斯特大學）

最近，石墨烯和相關的2D（二維）材料中電子自旋輸運在理論和實驗中取得的進展和研究現象已經成為一個令人著迷的研發領域。

自旋電子學結合了納米級電子學和磁學，可以讓電子以超過摩爾定律（Moore’s law）的速度發展。摩爾定律認為，計算機處理能力大約每兩年就會翻一番，而且價格會減半。與依賴電荷電流的傳統電子設備相比，自旋電子設備具備更高的能源效率以及更低的耗散。原則上看，我們可以讓手機和平板電腦采用基于自旋的晶體管和存儲器運行，可大大提高運行速度和存儲容量。

自2004年被分離以來，石墨烯就為其他2D材料打開了大門。研究人員利用此類材料打造出一堆稱作異質結構的2D材料。此類材料可以與石墨烯結合，打造出新型“設計材料”，以創造出之前只存在于科幻小說中的應用。

此次發表的評論關注于由異質結構及其現象引發的新觀點，此類現象包括近距離自旋軌道效應、耦合自旋對光、電可調性和2D磁學等。

普通人已經在筆記本電腦和PC上遇到過自旋電子學，此類設備已經在硬盤驅動器的讀頭以磁性傳感器的形式應用自旋電子學，而此類傳感器也用于汽車行業。

在石墨烯和其他2D材料中的受控自旋輸運在設備上的應用前景越來越好，特別令人感興趣的是特制異質結構，也稱作van der Waals異質結構，由一堆順序被精確控制的2D材料構成。

目前已經有傳感器和存儲器等數以億計的自旋電子設備處于生產中，每個硬盤驅動器都有一個采用旋轉流的磁性傳感器，而且磁性隨機存儲器（MRAM）芯片也變得越來越受歡迎。

總的來說，石墨烯及相關2D材料的自旋電子學領域目前正向實用型石墨烯自旋電子設備發展，例如耦合納米振蕩器在空間通信、高速無線電鏈路、車輛雷達和芯片間通信等領域的應用。