В начале апреля в международном журнале Nano Letters (2015, V.15, №4, p.2396-2401) вышла статья «Наблюдение спин-поляризованных фермионов Дирака на интерфейсе графен/ферромагнетик». Среди ее авторов – сотрудники лаборатории наноструктурных поверхностей и покрытий ТГУ: профессор Евгений Чулков, с.н.с. Михаил Отроков и с.н.с. Юрий Коротеев.
– Работа выполнена в сотрудничестве с научными группами из Санкт-Петербургского государственного и Дрезденского технологического университетов, – рассказывает профессорЕвгений Чулков. – Наши коллеги из СПбГУ вырастили графен с почти идеальной структурой на ферромагнитном материале – кобальте и попросили нас дать теоретическое обоснование физических свойств такой системы, которые они наблюдают в эксперименте.
Одна из актуальных проблем сегодня – поиск перспективных материалов для графеновой спинтроники (графен – это монослой углерода, толщиной в один атом, самый прочный из всех известных материалов). В таких материалах электронная структура системы, с одной стороны, не должна существенно отличаться от электронной структуры свободного графена, а с другой – необходимо чтобы при нанесении последнего на подложку в его спектре образовалась так называемая энергетическая щель – интервал энергий, в котором нет электронных состояний. Это позволило бы управлять током (включать и выключать), проходящим через графен, при помощи внешнего электрического поля. Магнитные подложки в данном контексте представляют особый интерес. Их использование может привести к намагничиванию графена, который при определенных условиях будет демонстрировать спиновый ток. Такой эффект может быть использован в спинтронике – электронике нового поколения, использующей не только заряд, но и спин (собственный угловой момент вращения) электрона.
– В статье анализируется, какая электронная структура создается в монослое графена, выращенного на кобальте. Наши расчеты показывают, что скрывается за той картиной, которую коллеги видят в эксперименте. Все это позволит понять, можно ли такую систему применить в спинтронике. И предварительные выводы вполне обнадеживающие, – говорит Евгений Чулков.
Добавим, что это не первая совместная статья томских теоретиков и экспериментаторов из Дрездена, опубликованная в престижном журнале. Так, год назад была опубликована работа в «Nature Communications».
Для справки. Nano Letters – международный ежемесячный рецензируемый научный журнал, издаваемый Американским химическим обществом. Он был создан в январе 2001 года и охватывает все направления нанонауки и нанотехнологий. Импакт-фактор журнала составляет 12,94.