菱形纳米石墨烯自旋器件

室温自旋过滤

一种基于菱形纳米石墨烯的碳基自旋电子器件，在平行磁构型下可实现纯自旋流传输，且其光电效应可被连接几何结构调制，有望用于多功能单分子自旋电子学。

董尧君 · 华斯亮 · 彭明发 · Xixi, Tao · Jinhua, Zhou · 杨希峰 · Yushen, Liu · 王雪峰

Carbon 2026

技术优势

实现自旋过滤

平行磁构型下仅允许自旋向上电子通过，实现了自旋过滤效应。

产生纯自旋流

反平行磁构型下光辐照产生大小相等、方向相反的自旋流，净电荷电流被抑制。

可用光调制

光电流的大小和方向可通过改变菱形纳米石墨烯与碳链的连接几何结构来调制。

应用场景

• 自旋电子器件：用于构建室温下具有自旋过滤和纯自旋流功能的单分子器件。
• 碳基纳米材料：利用菱形纳米石墨烯的碳基磁性实现无金属自旋电子学。
• 纳米光电器件：通过光辐照产生并调控自旋流，实现光控自旋电子功能。