斯格明子

斯格明子

斯格明子,英文名:skyrmion,是英國物理學家托尼-斯格明(Tony Skyrme)於1962年首次發現,具有微型磁場,環繞著原子結構。2013年德國漢堡大學羅蘭·威森丹傑和同事共同完成一項研究,發現斯格明子能夠將筆記本計算機硬碟縮小至花生大小。這一發現將有助於計算機硬體設備的進一步改進。2017年1月,科學家發現斯格明子霍爾效應。

基本信息

簡介

斯格明子斯格明子
科學家最新發現的一種奇特粒子能夠將筆記本計算機硬碟縮小至花生大小,將iPod平板電腦的硬碟縮小至米粒大小。
這種粒子叫做“斯格明子(skyrmion)”,它比傳統磁性介質更具穩定性,且需要能量較少,除了以超緊湊介質方式存儲數據,斯格明子還能結合存儲處理能力使計算機運行速度更快,並使硬碟的體積縮小,同時具備桌面計算機的運算能力。
德國漢堡大學羅蘭·威森丹傑(Roland Wiesendanger) 帶領克里斯汀·凡·伯格曼(Kristen von Bergmann)等同事共同完成這項研究,該研究報告發表在2013年8月8日出版的《科學》雜誌上。

特性

斯格明子聽起來有點兒像源自奇幻小說,但事實上是英國物理學家托尼·斯格明(Tony Skyrme)於1962年首次發現這種粒子的存在,斯格明子具有微型磁場,環繞著原子結構。
磁場是數據存儲的基礎,在普通的磁體中,原子內部旋轉電子以相同方式排列,從而形成特有的磁場。這些磁場植入金屬合金中構成1和0,用於存儲計算機數據。但是這些二進制數據必須擁有相同的間距,從而保證運行正常。將它們近距離放置在一起,磁場開始彼此“貼上”,最終形成數據。
在斯格明粒子內部,旋轉電子指向不同的方向,從而使磁場當彼此接近時很難彼此粘在一起。事實上,克里斯汀和她的同事能夠將斯格明粒子間隔6納米放置,磁性硬碟介質之間最佳間距是25納米。在電子設備中,更緊密地結合數據將使硬碟變得更小,最終可實現iPod平板電腦的硬碟縮小至幾厘米,相當於一顆米粒長度。

發現

2017年1月1,俄羅斯遠東聯邦大學科研工作者奧列格·特列季亞科夫作為俄日美德國際研究團隊的一員,發現斯格明子霍爾效應(skyrmionHalleffect),這使得製造更高速、廉價、可靠、非易失性的電子儲存器成為可能。

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