単層の炭素原子から成る二次元物質。炭素原子層の蜂の巣状のネットワーク構造に起因して、高速かつ少ない抵抗で電子を輸送でき、長い距離に渡って電子スピンの状態が保持されることなどから、スピントロニクス材料として卓越した性質を示すことが期待されている。
電子はスピンと呼ばれる自転のような性質を有しており、これは磁気の起源となっている。スピンには上向きと下向きという2つの状態がある。物質中で上向き/下向きのスピンを持った電子の数に偏りが生じることをスピン偏極という。
電子スピンの向きを操作することで、電子の持つ電荷に加えて、磁気的性質であるスピンを利用して情報の伝達や処理を行う新しい電子技術がスピントロニクスである。従来のエレクトロニクスデバイスと比較して、高速動作や低消費電力化、高い機能集積度の実現が可能とされている。
試料表面からの深さに応じた電子状態を獲得できる深さ分解X線吸収分光と試料内の電子スピンの大きさや向きを知ることができるX線磁気円二色性分光を組み合わせた分光手法。深さ分解X線吸収分光では試料表面から放出される電子の検出角度を変化させることで、深さに応じた電子状態に関する情報を獲得できる。X線磁気円二色性分光では磁化させた試料のX線吸収強度の差を測定することで、電子スピン状態に関する情報を定量的に獲得することができる。