一些研究者們采用了一個強大的磁場,在相同的平面石墨烯薄片。他們發現電子具有一種自旋順時針逆時針自旋相反的舉動。此外,通過改變磁場,可以控制這些邊緣狀態的打開和關閉,甚至可能創建新的晶體管和電路。在他們的工作中,研究者們采用了一種很強的磁場，35特斯拉強度,相當于大約10倍的MRI（核磁共振機器）。實驗溫度需要高于絕對零度0.3攝氏度。研究人員目前正在尋找方法爭取在較弱的磁場和更高的溫度下觀察到同樣的效果。

這一發現，奠定了石墨烯在微電子領域應用的基礎。

與碳納米管相比，石墨烯有完美的雜化結構，大的共軛體系使其電子傳輸能力很強，而且合成石墨烯的原料是石墨，價格低廉，這表明石墨烯在應用方面將優于碳納米管。與硅相比，石墨烯同樣具有獨特優：硅基的微計算機處理器在室溫條件下每秒鐘只能執行一定數量的操作，然而電子穿過石墨烯幾乎沒有任何阻力，所產生的熱量也極少。此外，石墨烯本身就是一個良好的導熱體，可以很快地散發熱量。由于具有優異的性能，因此如果石墨烯用來制造電子產品，則運行的速度可以得到大幅提高。速度還不是石墨烯的唯一優點。硅不能分割成小于10 nm的小片，否則其將失去誘人的電子性能;與硅相比，石墨烯被分割時其基本物理性能并不改變，而且其電子性能還有可能異常發揮。因而，當硅無法再分割得更小時，比硅還小的石墨烯可繼續維持摩爾定律，從而極有可能成為硅的替代品推動微電子技術繼續向前發展。石墨烯擁有極高的電子遷移率，也擁有優于金屬的均勻性，所以在作為納米尺度的自旋電子器件的候選材料上，簡直堪稱完美。自旋電子器件通過單個電子的自旋狀態編碼信息，這和傳統的上千個電荷的編碼存在很大的差別，至少所使用的電子數大大減少；與此同時，自然也大大減小了器件的尺寸和功耗。

現在事實上已經有一些器件在使用自旋編碼了，其中包括一些先進的硬盤驅動器和磁性隨機存取存儲器（MRAM），但這些器件只能移動自旋編碼的電子幾個納米。不幸的是，銅和鋁的均勻性并不好，不能長時間運行自旋編碼，從而限制了自旋電子的性能。查爾姆斯理工大學（英國分校）納米加工實驗室的目標是將自旋電子移動的距離擴展至毫米級，從而使得所有的數字電路都可以使用自旋電子編碼。

據報道，查爾姆斯理工大學的Saroj Dash教授和他的團隊最近在有線長程自旋電子通信上取得了成功，他們在室溫下將通過化學氣象沉積沉積在銅上的石墨烯中的自旋電子傳輸到絕緣硅（SOI）晶片上。表征表明自旋電子的傳輸距離達到了16毫米，電子壽命為1.2納秒，另外還有6毫米的自旋擴散長度（在該尺度內，自旋子之間的磁化可以同時自發交換）；16毫米！達到了其它報道了的基于石墨烯的自旋電子的最遠傳輸距離的6倍。

到目前為止，Dash的團隊對他們的石墨烯的性能表現進行了一些表征，并且還制造了一些小器件來證明這一概念。他們的下一步是要制造存儲器、處理器和其它更為復雜的電路，并且還要繼續完善化學氣相沉積制造理想石墨烯的方法，以得到完美的單晶石墨烯晶圓。

據國際半導體技術藍圖（ITRS）稱，影響微電子行業幾十年的摩爾定律將在2018年左右達到終點。如果Saroj Dash教授和他的團隊最終如愿以償地取得了成功。那摩爾定律將重現新的生機，電子設備的高速度、低能耗、微型化和便攜化將再次跨入一個新的境界。石墨烯作為一種超級新型材料，帶給我們這個世界無限的想象空間，讓我們拭目以待一個石墨烯世紀的到來。

（粉體圈 作者：敬之）