Grafeno una hoja de átomos de carbono de un átomo de espesor dispuesta en una red hexagonal, tiene muchas propiedades deseables. El magnetismo, por desgracia, no es uno de ellos. El magnetismo se puede inducir en el grafeno al doparlo con impurezas magnéticas, pero este dopaje tiende a alterar las propiedades electrónicas del grafeno.

Ahora, un equipo de físicos de la Universidad de California, Riverside ha encontrado una forma ingeniosa de inducir el magnetismo en el grafeno al mismo tiempo que conserva las propiedades electrónicas del grafeno. Lo han logrado al acercar una lámina de grafeno a un aislante magnético, un aislante eléctrico con propiedades magnéticas.

"Esta es la primera vez que el grafeno se vuelve magnético de esta manera, "dijo Jing Shi, profesor de física y astronomía, cuyo laboratorio dirigió la investigación. "El grafeno magnético adquiere nuevas propiedades electrónicas para que puedan surgir nuevos fenómenos cuánticos. Estas propiedades pueden conducir a nuevos dispositivos electrónicos que son más robustos y multifuncionales".

El hallazgo tiene el potencial de aumentar el uso del grafeno en las computadoras, como en chips de computadora que usan giro electrónico para almacenar datos.

Los resultados del estudio aparecieron en línea a principios de este mes en Cartas de revisión física .

El aislante magnético que Shi y su equipo utilizaron fue el granate de hierro ytrio cultivado por epitaxia de rayo molecular láser en su laboratorio. Los investigadores colocaron una hoja de grafeno de una sola capa sobre una capa atómicamente lisa de granate de itrio y hierro. Descubrieron que el granate de itrio y hierro magnetizaba la hoja de grafeno. En otras palabras, el grafeno simplemente toma prestadas las propiedades magnéticas del granate de hierro ytrio.

Las sustancias magnéticas como el hierro tienden a interferir con la conducción eléctrica del grafeno. Los investigadores evitaron esas sustancias y eligieron el granate de hierro itrio porque sabían que funcionaba como aislante eléctrico. lo que significaba que no interrumpiría las propiedades de transporte eléctrico del grafeno. No dopando la hoja de grafeno, sino simplemente colocándola sobre la capa de granate de hierro ytrio, se aseguraron de que las excelentes propiedades de transporte eléctrico del grafeno se mantuvieran sin cambios.

En sus experimentos, Shi y su equipo expusieron el grafeno a un campo magnético externo. Descubrieron que el voltaje Hall del grafeno, un voltaje en la dirección perpendicular al flujo de corriente, dependía linealmente de la magnetización del granate de hierro ytrio (un fenómeno conocido como efecto Hall anómalo, visto en materiales magnéticos como el hierro y el cobalto). Esto confirmó que su hoja de grafeno se había vuelto magnética.