日前，由Stephan Roche教授領導的ICN2的研發人員解開石墨烯所特有的非磁性樣品的自旋弛豫機制。Stephan Roche教授同時也是ICN2理論和納米計算科學小組的組長。相關研究成果已發表在自然物理（Nature Physics）上，博士論文的作者是Dinh Van Tuan,也是在Roche領導的小組里工作。
      
　　ICN2理論和納米計算科學組織的成員揭示了石墨烯材料獨有的自旋弛豫機制。物理學告訴我們，電子可以根據旋轉方向進行分類，稱之為“自旋”(spin)，包括上旋(spin up)、下旋(spin down)兩種狀態，正好對應數字存儲中的0、1。自旋計算機就是基于電子自旋原理，利用電子自旋狀態存儲和處理海量數據，相比于現在使用的傳統電子計算機不僅數據量更大，而且能源消耗和發熱量更低，速度也要快得多。這一現象雖然多年來一直備受爭議，但通過操作旋轉自由度可以打開未來的信息處理技術新窗口。
　　因為石墨烯內在存在旋軌道耦合,使自旋信息可以在石墨烯中完成長距離的傳輸，激發了科學家們對自旋電子學應用的強烈探索。 然而,實際所測得自旋弛豫時間的數量級小于初預測,而自旋移相的主要物理過程和它的密度及無序性用傳統的機制來解釋讓人難以信服。
　　據了解，石墨烯由單層碳原子的二維六角格子構成，其低能能帶呈現出無質量手征的Dirac電子特征，其布里淵區包含K和K’兩個不等價的能谷。石墨烯中的這兩個谷由時間反演對稱性相聯系，這與電子自旋十分類似。所以石墨烯的谷自由度可視為贗自旋，并可利用來實現相關谷電子功能器件。為了實現谷電子學器件，一個要的目標是發現一種能夠高效產生谷極化電流的方案。無論從理論還是實驗上，這個目標都是具有挑戰性的課題。
　　這種可能性可能會改變信息處理和計算的模式,導致新一代的(CMOS兼容)自旋電子元件和非易失性低能MRAM存儲芯片的誕生。 這一現象雖然多年來一直備受爭議，但通過操作旋轉自由度可以打開未來的信息處理技術新窗口。
　　也許有一天，你會在電視上看到這樣的廣告。“××電腦采用1.5T石墨烯處理器……”裝備有這種CPU的電腦秒殺現在的各種PC：石墨烯可用以生產頻率更高、發熱量更小、信息量更大的計算機芯片——據估計，屆時芯片處理器的頻率有望達到1THz以上(現在商用CPU好的為GHz量級，1THz = 1000GHz)。石墨烯正一步一步的完善自己完美材料的美譽。
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