Adv Mater：石墨烯自旋量子器件

纽约州立大学布法罗分校Keke He、Jonathan P. Bird等报道验证了沉积在反铁磁型/磁-电氧化物Cr2O3的(0001)表面上单层石墨烯具有非常好的自旋传输性能。

纽约州立大学布法罗分校Keke He、Jonathan P. Bird等报道验证了沉积在反铁磁型/磁-电氧化物Cr₂O₃的(0001)表面上单层石墨烯具有非常好的自旋传输性能。

本文要点：

（1）当没有外部磁场存在时，测试发现较强的非局域自旋霍尔效应信号，信号的强度超过欧姆效应。在超过Néel温度（~307 K）仍能够观测自旋信号，在450 K仍观测该信号。

观测信号与之前理论研究关于石墨烯/Cr₂O₃体系的结论一致。根据理论研究预测，通过石墨烯中存在的亚晶格对称性结构，能够产生≈40 meV的自旋轨道效应。

（2）通过本文研究结果，揭示了石墨烯/Cr₂O₃异质结是具有前景的自旋电子学器件结构，能够在超过室温条件下工作。

参考文献

Keke He, Bilal Barut, Shenchu Yin, Michael D. Randle, Ripudaman Dixit, Nargess Arabchigavkani, Jubin Nathawat, Ather Mahmood, Will Echtenkamp, Christian Binek, Peter A. Dowben, Jonathan P. Bird, Graphene on Chromia: A System for Beyond-Room-Temperature Spintronics, Adv. Mater. 2022, 2105023

DOI: 10.1002/adma.202105023

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202105023

文章来源：纳米人

氧化石墨烯：

氧化石墨烯(graphene oxide )是石墨烯的氧化物，一般用GO表示，其颜色为棕黄色，市面上常见的产品有粉末状、片状以及溶液状的。因经氧化后，其上含氧官能团增多而使性质较石墨烯更加活泼，可经由各种与含氧官能团的反应而改善本身性质。

氧化石墨烯薄片是石墨粉末经化学氧化及剥离后的产物，氧化石墨烯是单一的原子层，可以随时在横向尺寸上扩展到数十微米。因此，其结构跨越了一般化学和材料科学的典型尺度。氧化石墨烯可视为一种非传统型态的软性材料，具有聚合物、胶体、薄膜，以及两性分子的特性。氧化石墨烯长久以来被视为亲水性物质，因为其在水中具有优越的分散性，但是，相关实验结果显示，氧化石墨烯实际上具有两亲性，从石墨烯薄片边缘到中央呈现亲水至疏水的性质分布。因此，氧化石墨烯可如同界面活性剂一般存在界面，并降低界面间的能量。其亲水性被广泛认知。