Une équipe de chercheurs du Royaume-Uni, L'Allemagne et la Russie ont trouvé des preuves de magnétisme sur les bords du graphène. Dans leur article publié dans la revue La nature , les chercheurs décrivent comment ils ont fait leur découverte et pourquoi ils pensent qu'elle est importante.

Le graphène est, bien sûr, une couche 2-D d'atomes de carbone formant une feuille. De nombreuses recherches ont été menées sur ses propriétés uniques à la recherche de nouvelles applications. L'une de ces possibilités consiste à l'utiliser pour construire un ordinateur véritablement quantique. Mais cette idée a été freinée par l'incapacité des chercheurs à tirer parti du magnétisme théorisé sur les bords des feuilles de graphène. Dans ce nouvel effort, les chercheurs rapportent qu'ils ont trouvé un moyen de surmonter cet obstacle.

Des recherches antérieures ont montré qu'un moyen possible d'induire du magnétisme sur les bords des feuilles de graphène est de les disposer en forme de zigzag. Mais c'était plus facile à dire qu'à faire en raison de la difficulté à faire en sorte que le graphène se conforme à une telle forme tout en empêchant simultanément les défauts. Pour surmonter ce problème, les chercheurs ont suivi l'exemple d'une équipe qui a découvert que la synthèse de graphène dans une solution chimique pouvait produire des feuilles de formes uniformes. L'équipe a adopté cette technique, et après l'avoir modifié, ont découvert qu'ils étaient capables de créer des nanorubans avec des formes en zigzag uniformes. Dans le cadre de la technique, ils ont également attaché des molécules magnétiques de nitroxyde de nitronyle aux nanorubans au niveau des sites périphériques.

Les chercheurs rapportent que leur technique a abouti à des nanorubans de graphène chimiquement stables qui étaient suffisamment solides pour tester les théories entourant leurs propriétés magnétiques possibles. Et en plus de montrer que les états de bord magnétiques existent sur les bords de graphène, l'équipe a également pu mesurer la force de l'orbite de spin du couplage présent dans le matériau. Ils ont également pu mesurer combien de temps il a fallu aux vitesses de spin pour atteindre l'équilibre et perdre de la cohérence. Notamment, les temps de décohérence étaient d'environ une microseconde, ce qui était une bonne nouvelle, parce que certains chercheurs craignaient qu'il soit trop court pour être utile. L'équipe rapporte qu'elle a également pu montrer que les électrons des radicaux non appariés interagissaient avec les spins de bord.

© 2018 Phys.org