Spin and charge transport in graphene devices in the classical and quantum regimes

Betere geleiding 'spin' in hangmatje van grafeen

Grafeen, één atoom dik koolstofmateriaal, werd in het afgelopen decennium één van de meest veelbelovende materialen voor toekomstige elektronische apparaten. Grafeen heeft ook groot potentieel getoond voor spintronische toepassingen, waarbij het intrinsieke hoekmoment van het elektron (spin) wordt gebruikt om informatie te dragen. Spin is een zuiver kwantummechanische eigenschap van deeltjes zonder klassieke analogie.

Marcos Henrique Diniz Guimaraes onderzocht de spin transporteigenschappen van grafeen spin valves (spin-kleppen) voor kanalen met verschillende geometrieën en elektronische kwaliteit. Voor een klein grafeenkanaal laat hij zien dat kwantum-interferentie kan voorkomen en dat het spinsignaal gemoduleerd kan worden met een aangelegde poortspanning. Verder toont hij aan dat hangend grafeen, lijkend op een hangmat, de spin transporteigenschappen kan verbeteren. Deze eigenschappen kunnen verder worden verbeterd door het inkapselen van grafeen met boornitride, waarbij ook de spin gegevens via een dwars elektrisch veld kunnen worden gecontroleerd.

Marcos Henrique Diniz Guimaraes verrichtte zijn onderzoek bij de afdeling Fysica van Nano Devices binnen het Zernike Institute for Advanced Materials, faculteit Wiskunde en Natuurwetenschappen. Zijn werk is gefinancierd door de stichting FOM (Fundamenteel Onderzoek der Materie). Hij werkt inmiddels als postdoc onderzoeker aan de Cornell University, VS.

Proefschrift: http://irs.ub.rug.nl/ppn/387378022