그래핀은 전하와 스핀 그리고 밸리 자유도를 가지 2차원 물질이다. 그리고 이 3개의 자유도는 정보전달의 매개체로 활용할 수
있다. 스핀트로닉스(spintronics)에서는 전자이동도가 크고 스핀궤도 결합이 매우 작은 그래핀을 스핀 채널로서 활용하고 있으며,
그래핀의 밸리를 전기적 또는 기계적인 방식으로 분극 시킬 수 있기 때문에 밸리트로닉스(valleytronics)에 그래핀을 이용하고 있
다. 본 해설논문의 주제는 그래핀에서 스핀과 밸리의 수송에 관한 것이다. 그래핀에서 스핀 수송에 관한 연구는 주로 비국소적
스핀 밸브 소자(nonlocal spin valve device)에서 이루어진다. 그 이유는 그래핀에 순수한 스핀 전류를 주입시킬 수 있고 전기적
인 신호로 결과를 분석할 수 있기 때문이다. 또한 스핀 홀 효과를 이용하면 강자성 물질이나 외부자기장 없이 스핀 전류를 만들수
있기 때문에 그래핀에서 스핀 홀 효과를 측정하려는 노력들이 있다. 한편 공간반전 대칭이 깨진 상황에서 관찰되는 그래핀에
서의 밸리 수송 역시 그래핀의 중요한 전도 특성이라고 할 수 있다. 따라서, 본 논문에서는 스핀 채널로서의 그래핀 활용, 그래
핀 스핀 홀 효과에 관한 연구 동향 그리고 그래핀 밸리 홀 및 밸리 수송에 관한 연구 결과를 소개하며 그래핀의 스핀트로닉스와
밸리트로닉스에 대한 전망 및 응용 가능성에 대해 간단히 서술한다.

Graphene is a two-dimensional material having the charge, spin and valley degree of freedom used for information transfer. For
spintronics, graphene has emerged as a leading candidate for device applications due to high mobility and ultra-low spin orbit
coupling. Also, graphene is an attractive 2D material for valleytronics because valley polarization can be induced by electrical or
mechanical tuning. In this review, we focus on the spin and valley transport in graphene. The spin transport properties of graphene are
usually studied with nonlocal spin valve devices because pure spin current can be injected into graphene and be detected as electrical
voltage. The electrical generation of a spin current in graphene was tried using the spin Hall effect. The valley transport in graphene is
also possible when the inversion symmetry of graphene is broken by applying gate voltage or using bi-layer graphene. From these
transport properties in graphene, we briefly introduce the research trends of a spin relaxation mechanism, the spin Hall effect and the
valley Hall effect in graphene for spintronics and valleytronics with their applications.