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石墨烯自旋電子學:從科學到技術
電子學基於電子及其他載流子的操縱，除了電荷之外，電子還具有一個稱之為自旋的屬性。通過磁場和電場控制自旋，產生自旋極化電流，可攜帶比單獨電荷更多的信息。自旋輸運電子學，或稱為自旋電子學是歐洲石墨烯旗艦計劃研究的主題。自旋電子學研究和開發電子自旋、磁矩以及電荷的固態器件。
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打破摩爾定律物理極限,石墨烯自旋電子學引領次世代電子組件發展
對於石墨烯和相關二維（2D）材料中電子自旋傳輸（Electronic Spin Transport）的最新理論、實驗進展與研究現象，已經成為當前最引人入勝的熱門研發領域。自旋電子學是納米級電子學與磁學的結合，可以使電子以突破摩爾定律（Moore’s law）物理極限的速度發展。所謂摩爾定律是指，計算機處理性能約每兩年倍增，同時價格減半。
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Rev.綜述:自旋電子學材料第一性原理設計
然而，自旋電子學面臨著很多挑戰，包括自旋的產生和注入、自旋的長程傳輸、自旋方向的控制和探測等。為了解決這些問題，新的概念和自旋電子學器件層出不窮，比如半金屬、自旋無帶隙半導體以及雙極磁性半導體。拓撲絕緣體也被認為是一類特殊的自旋電子學材料，其表面態可以用來產生純淨的電子自旋並進行傳輸。在自旋電子學材料的設計中，第一性原理計算扮演著非常重要的角色。
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物理所預言矽烯中的量子自旋霍爾效應
量子自旋霍爾效應即二維的拓撲絕緣體最早由美國賓夕法尼亞大學的Kane和Mele在單層石墨烯樣品中提出【Phys.Rev.Lett. 95, 226801(2005);95,146802 (2005)】。但物理所姚裕貴研究員等隨後的工作表明，由於自旋軌道耦合在石墨烯中打開的能隙僅μeV量級，大小可忽略不計，由此可以斷定在石墨烯中很難觀測到量子化的自旋霍爾效應【Phys.
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自旋電子學:新型材料中量子自旋液態的觀察
量子物理學從根本上改變人類對物質結構及其相互作用的理解，世界各地的科學家們正在努力利用這一學科在工程應用中所獲得的新知識來引發技術革命。自旋電子學，英語：Spintronics，即是這樣的一個新興的領域，旨在通過使用電子自旋作為一種傳輸信息的方式，從而超越傳統電子學的極限。
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石墨烯與二維材料使電子器件超越「摩爾定律」!
如下圖所示，二維範德瓦爾斯異質結構中新興的自旋電子現象。鑑於石墨烯的自旋鬆弛長度較長，它可作為理想的自旋輸運通道。在通道中心，兩個磁觸點用於電氣注入或者檢測自旋電流。通過使用石墨烯和過渡金屬二滷化物的異質結構來避免對磁性接觸的需求，這些異質結構可實現直接光學自旋注入（左上）和直接的電荷自旋轉換（右下）。
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2018陝西省西安交通大學「自旋電子材料與量子器件研究中心」招聘...
一、自旋電子材料與量子器件研究中心簡介自旋電子材料與量子器件研究中心是一個面向未來後摩爾時代信息處理與存儲可持續發展的研究機構，瞄準5納米以下新型電子量子器件技術發展前沿，圍繞自旋電子及其他低維電子材料研究方向，開展以低維電子系統的介觀結構-物理特性-埃米製備技術為核心的物理基礎及量子器件研究工作，並以新型量子信息處理及存儲工藝的研究和實施帶動後摩爾時代運算技術的持續發展
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中國科大在二維材料半導體量子電晶體研究中取得重要進展
以石墨烯為代表的二維材料體系因為其天然的單原子層厚度、優異的電學性能、易於集成等優點，成為柔性電子學、量子電子學的重點研究對象。然而自石墨烯被發現之後的十幾年裡，科學家們經過大量的實驗嘗試，發現石墨烯中能帶結構、界面缺陷雜質等因素對量子點器件的性能有很大的影響。直到目前為止，二維材料中的量子點還無法實現有效的電學調控。
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無自旋間隙半導體評論:下一代低能耗,高效率自旋電子學的候選人
具有自旋軌道耦合的拋物線型和Dirac型SGS材料的能帶結構導致量子異常霍爾效應。 臥龍崗大學的一個團隊發表了對自旋無間隙半導體（SGS）的廣泛綜述。 自旋無間隙半導體（SGS）是一類新型的零間隙材料，具有完全自旋的極化電子和空穴。 該研究加強了對材料的搜索，這些材料將允許使用超快速，超低能量的「自旋電子」電子產品，而不會浪費任何導電能量。
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自旋電子學
巨磁阻效應（GMR）的發現及應用讓電子工程師們認識了自旋，使他們恍然大悟：原來自旋是如此的有用啊！事實上，儘管電子學的發展和應用已有一百多年的歷史，但電路和電子器件中所利用和研究的基本上只是電流，也就是電荷的流動，與自旋完全無關。幾十年來，電子學固然功勞巨大，但人類的追求永遠沒有止境，手機的體積小了還想再小，計算速度快了還要更快。
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軌道電子學向前一步:自旋與軌道態的捆綁被打破
現代材料中電子一般具有很強的自旋軌道耦合，如果改變電子的自旋態，其軌道也會隨之發生變化。最近，一個國際團隊在量子材料釹鍶錳氧（NSMO）實現了自旋與軌道態的「獨立」變化。這項成果或將對新一代邏輯和存儲設備的研發開闢新道路。
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完全電子化的二維自旋電晶體:有望取代傳統電子器件
金屬導體或者半導體中的電荷定向運動會形成電流，電流可用於傳輸與處理數據信息。可是，當電流流經導線與半導體時，不可避免地會散發熱量，產生能耗。可是，除了電荷這一特性，電子還有另一種與生俱來的量子物理特性：「自旋」。它可以被理解為一種角動量，要麼「向上」，要麼「向下」。自旋著的電子可創造出用於轉移或存儲信息的磁矩。
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...課題組在自旋電子學領域取得重要突破:L10相FePt中體自旋力矩效應
物理科學與工程學院丘學鵬課題組在自旋電子學領域取得重要突破：L10相FePt中體自旋力矩效應 來源：物理科學與工程學院 時間：2020
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中國科大在量子輸運、量子等離激元研究領域取得重要新進展
，發現電子-等離激元耦合對石墨烯電子輸運過程中的量子相干性有極大的增強效應，並實現氧化物界面二維電子氣自旋軌道耦合的光學調控。 在固體中運動的電子與不同準粒子（聲子、極化子等等）之間的多體耦合作用會導致一系列重要的物理效應。例如，電子-聲子相互作用可以使自旋相反的電子形成庫珀對從而引發超導。另一方面，等離激元是大量電子集體相干振蕩形成的準粒子。近年來等離激元的量子特性陸續被發現，例如，以往的實驗揭示量子糾纏在經歷了從光子到等離激元再到光子的轉化過程後仍然得以保持。
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基於「分子自旋電子學」的新技術,將給量子計算機帶來新希望!
計算機使用位(0或1)對信息進行編碼，量子計算機使用「量子位」（它可以取0到1之間的任意值）賦予它們巨大的處理能力。但是量子系統是出了名的脆弱，雖然已經在為一些提議的應用構建工作機器方面取得了進展，但這項任務仍然很困難，但是一種被稱為分子自旋電子學的新方法提供了新希望。
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自旋電子學的青山
編者按： 德國Juelich國家研究中心的Peter Grünberg教授不幸於2018年4月7日逝世，享年78歲。眾所周知，Peter Grünberg與法國巴黎南大學的Albert Fert各自以在1988年前後發現磁性多層膜中的巨磁電阻GMR效應而著稱，是現代自旋電子學的奠基人。
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Physical Review X報導量子材料科學中心王健研究組關於超薄單晶鉛...
北京大學王健研究組與合作者在前期二維超導的相關研究中取得了一系列具有重要學術價值的創新性成果，如量子格裡菲斯奇異性的發現(Science 350, 542 (2015), 同期perspective評論文章Science 350, 509 (2015)專題報導)，被Iwasa研究組綜述文章Nature Reviews Materials 2, 16094
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史上最全石墨烯行業人物(國外篇下)
從2013年起，擔任馬普高分子研究所教授研究方向：合成以及擴展石墨烯超分子化學、新型含雜環原子的共軛齊聚物/聚合物，以及有機電子學器件的測試和應用研究。他主要利用納米技術和超分子化學構建應用於電子學和能源方向的有機半導體和石墨烯。他是歐洲石墨烯旗艦計劃（GRAPHENE FLAGSHIP）的創始人之一，納米複合材料旗艦工作領導者。迄今在ISI期刊上已發表~100篇論文，其中絕大多數發表於化學和材料領域期刊（AdvancedMaterials, JACS, Nanoscale等）。近5年，在國際會上做特邀報告超過50次。
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薛其坤院士綜述文章:量子反常霍爾效應
一百多年來，物理學家在不同的材料中陸續發現了多種不同的霍爾效應：如普通導體中的正常霍爾效應，磁性材料中出現的反常霍爾效應，半導體材料中的自旋霍爾效應。這些發現不但大大豐富了霍爾效應的內涵，而且加深了人們對固體電子性質的理解。
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物理所在退相干對量子自旋霍爾效應的影響研究中取得新進展
近日，中科院物理研究所凝聚態理論與材料計算實驗室研究員謝心澄，孫慶豐和博士生江華、成淑光在前期的工作基礎上，進一步的研究了退相干對量子自旋霍爾效應的影響。該工作發表在 [Physical Review Letter 103, 036803(2009)]。 拓撲絕緣體是現代凝聚態物理中的一個重要研究主題。