日前，美國加州大學河濱分校的物理學家團隊創造性地發現了一種使石墨烯具有磁性的方法。一般情況下，石墨烯是一種由碳原子構成的單原子厚蜂巢形結構薄片，具有很多優良的性質，但是不具有磁性。雖然通過磁性摻雜可以使石墨烯具有磁性，但石墨烯自身的電子特性易受到雜質的破壞。該團隊通過把石墨烯緊密貼近磁性絕緣體使其具有了磁性，同時保持了其電子特性。
 

　　所在實驗室領導了此研究的物理和天文學教授Jing Shi說：“這是首次通過此種方法使石墨烯具有磁性。該磁性石墨烯具有新的電子特性以及新的量子現象。這些性質將會引起更加先進和多功能化的電子器件的發展。”這個發現也有助于提高石墨烯作為計算機存儲芯片在計算機中的應用。

　　研究結果在本月早些時候發表在 Physical Review Letters網站上。Shi和他的團隊使用的磁性絕緣體是實驗室制備的激光分子束外延生長的釔鐵石榴石膜。研究人員把單層石墨烯放在原子級平整度的釔鐵石榴石膜表面，發現釔鐵石榴石磁化了石墨烯。簡而言之，石墨烯向釔鐵石榴石“借得了”磁性。

　　諸如鐵之類的磁性物質會干擾石墨烯的電傳導。研究人員沒選用此類物質而選取了作為磁性絕緣體的釔鐵石榴石。由于釔鐵石榴石的絕緣性能，它將不會影響石墨烯的電輸運特性。研究人員通過簡單的放置處理而非磁性摻雜，確保石墨烯出色的電輸運特性保持不變。

　　Shi和他的團隊在實驗中發現，當把石墨烯暴露在外部磁場中時，石墨烯的霍爾電壓（一種垂直于電流方向的電壓）與釔鐵石榴石的磁化線性相關（這種現象稱為反常霍爾效應，出現在如鐵和鈷磁性材料中）。他們由此確定了這時的石墨烯具有磁性。

責任編輯：李玲珊

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