Le eterostrutture van der Waals a base di grafene potrebbero essere utilizzate per progettare dispositivi elettronici ultracompatti e a bassa energia e dispositivi di memoria magnetica, secondo uno studio condotto da ICREA Prof. Sergio O. Valenzuela, capo dell'ICN2 Fisica e Ingegneria di Nanodevices Group. È quanto suggerisce un articolo pubblicato sull'ultimo numero della rivista. I risultati hanno mostrato che è possibile eseguire una conversione spin-carica efficiente e sintonizzabile in queste strutture, e, per la prima volta, anche a temperatura ambiente. Il documento è pubblicato in Materiali della natura . I primi autori sono L. Antonio Benítez e Williams Savero Torres, dello stesso gruppo. I risultati completano i recenti studi condotti nell'ambito di questa stessa iniziativa, di cui uno pubblicato nel 2019 in Nano lettere da scienziati dell'Università di Groningen (RUG).

Spintronica, elettronica che utilizza lo spin degli elettroni per immagazzinare, manipolare e trasferire informazioni, comprende tecnologie chiave, come quelli dei sensori di movimento e delle tecnologie di memorizzazione delle informazioni. Però, lo sviluppo di tecnologie efficienti e versatili basate sullo spin richiede materiali di alta qualità che consentano il trasferimento dello spin a lunga distanza, così come i metodi per generare e manipolare le correnti di spin.

Le correnti di spin sono generalmente prodotte e rilevate utilizzando materiali ferromagnetici. In alternativa, le interazioni spin-orbita consentono la generazione e il controllo di correnti di spin esclusivamente attraverso campi elettrici, fornendo uno strumento molto più versatile per l'implementazione di dispositivi di spin su larga scala.

Il grafene è un materiale unico per il trasporto di spin a lunga distanza. Il nuovo studio dimostra che il trasporto di spin può essere manipolato nel grafene dagli effetti di prossimità. Per indurre questi effetti, i ricercatori hanno utilizzato dicalcogenuri di metalli di transizione, che sono materiali bidimensionali come il grafene. Il team ha dimostrato un'efficiente interconversione spin-carica a temperatura ambiente paragonabile alle migliori prestazioni dei materiali tradizionali.

Questi progressi sono il risultato di uno sforzo congiunto di ricercatori sperimentali e teorici, che hanno lavorato fianco a fianco nell'ambito del Flagship Graphene. I risultati di questo studio sono di grande rilevanza per le comunità della spintronica e dei materiali bidimensionali, in quanto forniscono informazioni rilevanti sulla fisica fondamentale dei fenomeni coinvolti e aprono la porta a nuove applicazioni.