Исследование биологических клеток под просвечивающим электронным микроскопом осложняется тем, что образцы необходимо помещать в вакуум. Клетки, содержащие 70–80 процентов воды, «высыхают», уменьшаются в объёме и изменяют форму.

Графен можно использовать для изготовления чувствительных сенсоров и электродов, но самой важной областью его (будущего) практического применения считается наноэлектроника. При этом современная микроэлектроника основана на кремниевых, а не на углеродных компонентах; неудивительно, что появление графена стимулировало работы по синтезу подобного ему атомарного слоя кремния.

Недавно в журнале Applied Physics Letters были опубликованы первые положительные результаты этих опытов. Силиценовые «наноленты» шириной 1,6 нм учёные, как сообщается, получили на серебряной подложке методом молекулярно-лучевой эпитаксии.

В Далласе группа японских специалистов презентовала другой способ синтеза, который позволяет формировать двумерные листы силицена на подложке из диборида циркония. Кроме того, на собрании были озвучены данные измерений, подтверждающих расчёты характеристик кремниевого материала: считалось, что носители заряда в силицене, как и в графене, обладают линейным законом дисперсии и могут вести себя подобно частицам, имеющим нулевую эффективную массу. Теперь это зафиксировано экспериментально.

Результаты исследования потенциально могут стать важным прорывом в области технологий спинтроники. В отличие от электронных устройств, где кодирование информации производится с помощью управляемого изменения заряда, в спинтронике задействована возможность хранить и передавать информацию с помощью управляемой ориентации спина — внутреннего углового момента импульса электрона, одной из его квантовых характеристик.

Сегодня в мире существуют сенсоры и устройства памяти, использующие возможности спинтроники. В принципе каждый жесткий диск снабжен магнитным сенсором, который эксплуатирует свойства спина. Однако пока спинтроника не может сравниться с электроникой по объемам использования: не решена важнейшая задача — управлять спином электрона с помощью электрического тока. Самим током человек научился легко управлять — на этом основана работа микроэлектронных устройств, полупроводниковых транзисторов.

Сейчас возможность управления спином показана только для материалов, в которых происходят так называемые спин-орбитальные взаимодействия. В них очень слабые магнитные поля, созданные ядрами, влияют на движение электронов через кристалл. Сам эффект столь тонок, что «поймать» и регулировать его очень сложно. Соответственно, его практическое использование невозможно.

Ученые показали, что такое поле создает поток спина в направлении, перпендикулярном потоку электрического тока, намагничивая графеновый слой.

Этот эффект похож на спин-орбитальное взаимодействие, но он более заметен, и его можно регулировать, варьируя приложенное внешнее магнитное поле.

Исследователи пошли дальше и показали, что графеновый слой, размещенный на подложке нитрида бора, — очень перспективный материал для спинтроники, так как индуцированный магнетизм в такой системе распространяется на макроуровне без сильного угасания.

Гейм считает, что это открытие позволит улучшить имеющиеся сегодня спинтронные устройства и создать новые, в том числе революционные спиновые транзисторы. Именно такие транзисторы могут стать основой «электроники нового поколения» — более дешевых, сверхбыстрых и экономичных устройств обработки и хранения информации. Если спиновый транзистор, эффективно работающий при стандартных условиях и рентабельный в производстве, будет создан, это будет новая технологическая революция, по масштабам сравнимая с созданием классического полупроводникового транзистора в середине прошлого века.

«Святой грааль» спинтроники — это конверсия электричества в магнетизм и наоборот. Мы предложили новый механизм, который возможен только в уникальных условиях графенового слоя. Я думаю, что многие направления спинтроники выиграют от этого открытия.