När det är bättre att inte vara perfekt

Egenskaper är viktigare än perfektion. Det vet de flesta av oss som har genomgått perioden som guldkantas i form av ungdomsåldern, och inträtt i det som man kan kalla en mogen ålder. Inget är perfekt, ingen är perfekt och det finns en tillfredsställelse i att allt bara fungerar hellre än toppar prestandan. Det gäller även för material.

Trots alla sina egenskaper så är grafen inte magnetiskt. Att vara magnetisk och samtidigt vara ett material för elektronik är en intressant kombination eftersom man kan göra spinnelektronik. Dagens transistorer baseras på att en elektron rör sig från en punkt till en annan. Elektronen är laddad och funktionen hos transistorn handlar om att elektriska laddningar rör sig. Om det finns andra laddningar, eller defekter, så reduceras förmågan att röra sig, och transistorn fungerar mycket sämre eller inte alls.

Alla elektroner har ett spinn, de snurrar åt olika håll. Det finns en önskedröm om att använda elektronens spinn för att transportera information istället för att använda laddningen. Elektronens spinn baseras på kvantmekaniska effekter och kan ändra sig väldigt snabbt när den ska rotera åt ett håll eller i motsatt riktning. Forskare beskriver det som att de har ett spinn upp eller spinn ner. Förenklat kan man se varje håll som att elektronen snurrar som en etta eller nolla, och dessa tillstånd används för att transportera eller spara information. En kombination av många ettor och nollor kan bygga upp en stor mängd information.

Det går mycket snabbare att ändra riktningen på ett spinn än att transportera laddning. Om man exempelvis tänker sig en linje av människor som står på rad. En person har en information i sin hand, exempelvis en bok. Om den personen skulle vilja gå till slutet av kön med boken (transportera information), så tar det en viss tid eftersom det kan finnas saker i vägen, som för elektronen skulle motsvara andra laddningar eller defekter. Det skulle gå mycket snabbare om personen istället ger boken till nästa person i kön, som i sin tur ger den vidare och detta upprepas tills boken (informationen) nått den sista personen. För elektronen skulle det gå snabbare om spinnet förs över till nästa elektron för att transportera information, och detta skulle kunna användas som en ny typ av transistor. Inom forskningen är detta ett område som kallas spinnelektronik.

Material som används inom elektronik är oftast inte magnetiska. Den mesta av forskningen handlar om att tillföra magnetiska metaller till elektronikmaterialet, och på så sätt få ett nytt (magnetiskt) material. Grafen som är perfekt har en enorm bredd av unika egenskaper, men är inte magnetiskt.

Forskare försöker då att ändra på materialet genom att ändra på enstaka kolatomer i grafen. Genom att antingen ta bort kolatomen från grafenytan, eller genom att modifiera kolatomer, så uppstår en oregelbundenhet. För varje kolatom som modifierats så kan det uppstå magnetiska moment, som man vill använda som en magnetisk film istället för en omagnetisk film av perfekt grafen. Defekter i grafen har därmed skapat nya egenskaper som är mer attraktiva än som man får i ett perfekt material.

Advertisements

About mikaelsyvajarvi

Att stanna upp, betrakta och uppleva | www.bildsinne.se
This entry was posted in Uncategorized. Bookmark the permalink.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s