Onzuiverheden in grafeen hinderen het transport van elektronenspins

Nieuw model brengt revolutionaire transistor dichterbij

RUG-promovendus Siddhartha Omar bestudeerde de ruis in het transport van elektronenspins in grafeen. Zijn conclusie is dat onzuiverheden in grafeen het transport hinderen. Die ontdekking kan helpen bij het verbeteren van spintransport en is nodig om een revolutionaire transistor te maken die werkt op basis van elektronenspins. ‘Het goede nieuws is dat we nu beter begrijpen waarom de spinstroom in grafeen sneller dan verwacht verdwijnt’, legt Omar uit. Het slechte nieuws is dat die onzuiverheden een onvermijdelijke eigenschap zijn van het soort grafeen dat Omar en zijn collega’s in het lab van spintronica-onderzoeker Bart van Wees doorgaans gebruiken. ‘Ons grafeen komt van natuurlijk grafiet dat altijd onzuiverheden bevat. We zullen dus een andere bron voor grafeen moeten zoeken.’
Een mogelijke nieuwe bron die zij nu onderzoeken is synthetisch grafeen, dat in het lab wordt gemaakt en extreem zuiver is. In dit type grafeen zou het spinsignaal sterker moeten zijn. In het lab van Van Wees zijn al diverse andere manieren ontdekt om dat signaal te verbeteren. Een recente ontdekking was dat het signaal met een factor honderd toeneemt door de spins in een schakeling te injecteren door een dubbel laagje boornitride.
‘We vergroten stukje bij beetje ons begrip van spintransport, waardoor we het transport iedere keer iets kunnen verbeteren’, vertelt Omar. Uiteindelijk moet dat leiden tot het bouwen van een echte spintransistor. ‘Dat zou de eerste stap zijn naar het bouwen van logische circuits gebaseerd op spintransport. Dit nieuwe onderzoek brengt dat weer een stap dichterbij.’

Lees hier het oorspronkelijke bericht.