人工磁荷冰

人工磁荷冰

人工磁荷冰是2016年美國一個研究小組設計並製備的人工自旋材料。人工磁荷冰在室溫下可調控、可擦寫,為新型數據存儲與計算技術做了鋪墊。該成果發表在2016年5月19日的《科學》雜誌上。

基本信息

研究背景

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人工磁荷冰歸屬於人工自旋冰研究領域。所謂人工自旋冰,是指通過電子束刻蝕等納米加工技術製備出來的細長納米磁體的集合,這些相互作用的納米磁體只有兩個磁化方向,其行為很像量子力學中的“自旋”,而它們排列的幾何結構與水凍的微觀結構相似。

研究進展

一個美國研究小組2016年5月19日在《科學》雜誌上報告說,他們設計並製備出了可擦寫的人工磁荷冰,這是一種在室溫下可調控的人工自旋材料,從而為新型數據存儲與計算技術做了鋪墊。這項研究由美國能源部阿爾貢國家實驗室的研究員肖志力與研究助理王永磊共同領導完成。

性能特徵

人工磁荷冰不同於當前的磁性存儲材料。磁性存儲材料具有兩個磁極,以0或者1兩種狀態存儲數據。人工磁荷冰具有8種不同磁結構,而且實現了室溫下磁結構的微觀調控,具有“讀、寫、擦”功能,因而能用來開發基於八進制的數據存儲器件。
研究人員認為,人工磁荷冰器件的存儲能力將會遠遠超出現有的二進制存儲設備,從而促使小型但功能更強大的電腦出現。此外,這種人工磁荷冰還可以用來開發新的二維數據存儲器件和積體電路的基本元件“邏輯門”器件。

實際套用

人工磁荷冰雖然理論上已經可以直接用來製作數據存儲器件,但由於要通過外加二維磁場來調控其磁荷結構,人工磁荷冰硬碟目前在體積和成本上缺乏優勢。將來如果可以研製出微型磁體裝置或研製出新的磁荷調控機制,例如通過電流實現磁荷結構的調控,將大大降低磁荷冰存儲媒介的體積和成本。

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