自旋电子学研究利用创新的方法来操纵电子自旋自由度进行信息的传递、处理与存储，具有目前传统微电子学无法比拟的优势。当前自旋电子学正处于快速发展时期，随着科学技术的发展和人们认识水平的提高，很多新的现象和应用不断被揭示和发现。

进入新世纪以来，以石墨烯为代表的二维材料的出现，为自旋电子学的发展带来了新的动力。石墨烯被称为“黑金”，是“新材料之王”，已掀起一场席卷全球的颠覆性新技术新产业革命。石墨烯具有非凡的电子性质，有别于一般的导体，它不但能传递电子讯号，更特别的是它能长距离的保持电子自旋的讯号，使得电子传输除了能有效传导电子，也能传递电子自旋讯号，因此有可能成为自旋电子学领域内充满希望的材料。

但是石墨烯自身没有磁性，如何有效地引入自旋是该领域最主要的问题。

北理工物理学院吴汉春课题组与台湾大学张庆瑞教授课题组就这一问题展开合作，在石墨烯自旋电子学研究方面取得重要进展。他们通过理论和实验相结合研究了纳米缺陷对石墨烯自旋输运的影响，发现5-7-5-7线缺陷的局域态在无外加磁场下能产生室温自旋过滤效应，在施加面内磁场下能导致一个5%的正磁阻，从而提供了一种在石墨烯体系中引入自旋自由度的新途径。相关研究成果发表在国际权威学术期刊Nature Communications。

该工作由多家单位国际合作完成。主要合作者还包括俄罗斯科学院固体所Alexander Chaika博士，爱尔兰圣三一学院物理系系主任Igor Shvets教授，德国汉堡大学Alexander Lichtenstein教授，荷兰奈梅亨大学Mikhail Katsnelson教授和中科院等离子所刘华军研究员。该工作得到了北京理工大学学术启动计划和沙特Aramco工业基金的资助。

文章链接：

Han-Chun Wu, et al, "Large positive in-plane magnetoresistance induced by localized states at nanodomain boundaries in graphene," Nature Communications 8, Article number: 14453 (2017), doi:10.1038/ncomms14453

（本文来源：北京理工大学新闻网；）

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