L'ibridizzazione dei coni di Dirac con gli stati 4f dell’Eu rimuove la degenerazione di spin dello stato π inducendo l’apertura di un’ampia gap di banda spin-dipendente al punto di Dirac e una curvatura di Berry finita attraverso la gap.
Nell'articolo si dimostra che nella eterostruttura grafene/Eu/Ni la rottura della simmetria time-reversal indotta dall’ordine magnetico apre la strada al manifestarsi di fenomeni di trasporto esotici come l’effetto Hall anomalo. Il forte doping elettronico del sistema dovuto alla presenza dell’Eu porta una singolarità di van Hove del grafene molto vicino al livello di Fermi che interagisce con gli stati di valenza dell’Eu spin-polarizzati e diventa spin-polarizzata a sua volta.
Le nostre misure ARPES e il modello a multi-corpi rivelano la presenza di un kink e di un satellite dovuti all'accoppiamento elettrone-fonone e al forte drogaggio del sistema dovuto alla presenza degli atomi di Eu.
Questi risultati aprono la strada alla trasformazione del grafene in un transistor a effetto campo di spin o in una valvola di spin o in un dispositivo spin-transfer torque, nonché alla realizzazione nel grafene di una superconduttività non convenzionale, fasi quantiche o stati topologici isolanti.
Il lavoro è una collaborazione di CNR-ISM con CNR-IOM, Università di Calabria, Forschungszentrum Jülich and JARA, Università Ca’ Foscari di Venezia, Elettra Sincrotrone e ICTP.