Nature Materials에 발표 된 최근의 연구에서, 캘리포니아 대학교, 버클리 및 로렌스 버클리 국립 실험실의 연구원들은 천질 붕소 (H-BN)의 16 진 붕소 층 (H-BN)의 원자-층 층이 Tungsten Diselenide (WSE2)로 알려진 2 차원 반도체 재료에서 스핀 수송을 어떻게 개선 할 수 있는지 보여주었습니다.
전자가 재료를 통과하면 전하뿐만 아니라 스핀으로 알려진 자기 모멘트도 전달됩니다. Spintronics에서 목표는 정보 처리 및 저장을 위해 이러한 스핀을 활용하고 조작하는 것입니다. 그러나 스핀은 주변 환경과의 상호 작용으로 인해 일관성을 쉽게 잃고 방향을 뒤집을 수 있습니다.
연구원들은 WSE2 위에 원자 적으로 얇은 H-BN 층을 배치하면 스핀 수송 특성이 크게 개선된다는 것을 발견했습니다. H-BN 층은 보호 장벽으로서 작용하여 표면의 결함 및 불순물과의 상호 작용으로부터 WSE2의 스핀을 보호한다. 이를 통해 스핀은 일관성을 잃지 않고 더 먼 거리를 이동할 수있었습니다.
연구팀은 강화 된 스핀 전송이 H-BN과 WSE2 사이의 고품질 인터페이스로 인한 것으로 나타났습니다. 원자 적으로 부드러운 H-Bn 층은 산란을 최소화하고 WSE2에서 스핀 수송을위한 깨끗한 환경을 제공했습니다.
이 결과는 H-BN 및 기타 2 차원 절연체가 효율적인 스핀 전송 및 조작을 가능하게함으로써 미래의 스핀 트로닉 장치에서 중요한 역할을 할 수 있음을 시사합니다. 이로 인해 스핀 기반 데이터 저장 및 메모리 기술이 크게 발전하여 더 빠르고 에너지 효율적인 컴퓨팅을위한 길을 열어 줄 수 있습니다.
이 연구는 또한 원자 수준에서 재료의 특성을 제어하면 장치 성능의 돌파구를 초래할 수있는 Spintronics에서 재료 공학 및 인터페이스 설계의 중요성을 강조합니다.
