納米材料有望成為硬盤的未來
發(fā)布人:scutech 發(fā)布日期:2014-03-17 18:24:35 點擊數(shù):5286
多數(shù)磁性材料對微小的溫度變化并無反應(yīng)。但如今,物理學(xué)家已經(jīng)成功創(chuàng)造出一種能隨溫度的輕微變化而改變其磁場方向的納米材料,而在這之前,此種效應(yīng)從未在任何材料中觀察到,這一效應(yīng)終將開啟計算機存儲器的新型時代。
當(dāng)材料內(nèi)部的磁性顆粒(通常指向不同的方向)排列成為一個足夠強大的磁場時,材料被磁化。材料顆粒抵制排列成形的程度稱作矯頑磁性。例如,大家所熟知的條形磁鐵,以其代表性的恒定南北極彰顯著它較強的矯頑磁性。其它物質(zhì),如鐵或鎳,具備較弱的矯頑磁性,意味它們可能更加輕易的轉(zhuǎn)變方向。
矯頑磁性不僅僅和磁體的構(gòu)成有關(guān),它還依賴于它的溫度。通常情況下,磁體的矯頑磁性會隨著溫度的升高或降低而逐步變化,但新型納米材料表明這一說法并不總是對的。為制造出這一材料,物理學(xué)家Ivan Schuller在加州大學(xué)圣地亞哥分校所帶領(lǐng)的團(tuán)隊將薄至10納米的鎳層放置于100納米厚的氧化釩薄片上,再對這一混合物進(jìn)行冷卻并逐漸增強磁場直至鎳的磁性顆粒開始翻轉(zhuǎn)。這個過程讓科學(xué)家能夠在溫度降至-153℃時測量其矯頑磁性。
在大多數(shù)溫度變化中,這種材料的矯頑磁性僅存在略微變動。但在-88℃至-108℃之間,材料的矯頑磁性發(fā)生五次大幅變動,使其能更有效地抵抗其磁性取向的變化??茖W(xué)家進(jìn)一步將溫度降至-123℃時,其矯頑磁性驟降至最大值的一半,意味著這種材料的磁性顆粒再次變得易于翻轉(zhuǎn)。
盡管此潛在應(yīng)用還有很長的路要走,Schuller認(rèn)為其團(tuán)隊的發(fā)現(xiàn)有朝一日將引導(dǎo)新型溫控計算機存儲器的產(chǎn)生。計算機將信息編碼至微小的磁性元件,這些元件必須足夠穩(wěn)定、不易重組,但磁體又必須能夠在特定條件下實現(xiàn)快速翻轉(zhuǎn),使存儲器得以重寫。研究人員相信,基于溫度變化的存儲器將大幅改進(jìn)現(xiàn)有的需要用激光加熱數(shù)百度的熱輔助磁性錄寫設(shè)備。