石墨烯在室温下呈现出创纪录磁阻

  石墨烯是一种从石墨中提取的二维资料，呈蜂窝状结构，已知比金刚石更坚固，比铜更能导电。在石墨烯被发现近20年后，研讨标明它是人们所知的最具磁阻的资料。

  现在，英国曼彻斯特大学的Andre Geim和搭档发现，石墨烯在室温下具有史无前例的磁阻。相关研讨成果4月13日发表于《天然》。

  石墨烯是一种从石墨中提取的二维资料。图片来自：Shutterstock/OliveTree

  为了提醒这一现象，研讨团队首先在一些石墨烯上施加电场，以平衡其电荷载流子的数量。这些载流子担任产生资料的电流，由带负电荷的电子和带正电荷的空穴组成。

  原始石墨烯的蜂窝状结构没有缺点，电子和空穴数量持平。因为很难生产出这样的石墨烯，研讨人员运用电场调整有缺点的石墨烯的结构，以便在更原始的状态下研讨这种资料。

  因石墨烯研讨取得2010年诺贝尔物理学奖的Andre Geim表明，石墨烯资料结构上的缺点会影响其磁阻。

  接下来，研讨人员对石墨烯施加不同的磁场，以丈量其磁阻的改变。即便在施加较小磁场的情况下，其电阻也会产生巨大改变。这在某些特定的程度上是因为石墨烯的电子和空穴具有高度流动性，因而对外部磁场的细小改变很灵敏。

  大多数资料仅在十分低的温度下显现磁阻。研讨人员表明，在这项试验中，石墨烯在室温下比之前测验的任何其他资料（如石墨和铋等）都更具磁阻。

  磁阻资料现已被用于数据存储设备中。英国兰卡斯特大学的Leonid Ponomarenko在一份声明中表明，研讨人员方案持续研讨石墨烯，其“使用将随之而来”。

  “这一发现为探究根底物理学打开了大门。”新加坡国立大学的Antonio Helio Castro Neto表明。

  他解说说，石墨烯是一种二维资料，载流子的运动被约束在一层薄层内。在这种情况下，空穴和电子之间的相互作用变得很强，因而有空间来操作这些相互作用，并进一步研讨是什么在操控它们。