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物理學家在存儲器存儲中提供了新的“ Sp通博娛樂城”

想像一下,咬到花生醬三明治中,發現一片夾在麵包和黃油之間的奶酪。從某種意義上講,這就是亞利桑那大學的一組物理學家所經歷的,除了“奶酪”是一層氧化鐵,厚度不到一個原子層,而“三明治”是一個磁性隧道結-奇異材料的微小分層結構,有朝一日可能會取代當前的基於矽的計算機晶體管,並徹底改變計算技術。氧化鐵是一種與妞妞機率銹有關的材料,當其厚度接近單個原子的厚度時,就會表現出奇特的特性。

UArizona物理系教授王衛剛領導的團隊在一項新研究中建議娛樂城體驗金未知層是導致多年困擾物理學家的磁隧道結某些行為的原因。發現,發表在雜誌上 體檢信,為進一步開發技術開闢了意想不到的可能性。

與傳統的微晶體管不同,磁性隧道結不使用電子的電荷來存儲信息,而是利用電子具有的量子力學特性(稱為“自旋”)。被稱為自旋電子學,基於金好贏娛樂城 磁隧道結仍處於實驗階段,其應用極為有限。例如,該技術用於飛機和老虎機中,以保護存儲的數據免於突然停電。

這是可能的,因為磁性隧道結通過切換納米級磁體的方向來處理和存儲信息,而不是像常規晶體管那樣移動電子。

Wang實驗室的博士生,論文的第一作者Meng 許說:“當您改變磁化方向時,磁隧道結的行為就像晶體管一樣,處於“開”或“關”狀態。 “它的優點之一是,當您將其保持在該狀態時,它不會消耗任何能量來維護存儲的信息。”

儘管高性能的磁性隧道結已經存在了大約20年,但科學家感到困惑的是,無論何時他們測量“開”和“關”狀態之間的差異,其值都遠低於其物理特性。這些納米級的開關可以預測,將磁性隧道結的潛力作為自旋電子計算的基石加以限制。

Wang和他的同事在他們的磁性隧道結樣本中的兩個磁性層之間的界面處發現的薄薄的氧q8娛樂城化鐵層可以解釋這種謎團,這就是三明治類比中的“奶酪片”。

Wang說:“我們認為該層是污染物,阻止了我們的樣品達到我們希望從磁性隧道結看到的性能。”

但是,王說,這些發現是兩方面的獎章,因為儘管出乎意料的層通過降低“開”和“關”狀態下的電阻變化而縮小了磁性隧道結的前景,但這是一個好消息。自旋電子學另一個領域帶來了意想不到的機會。

Wang的小組發現,當他們在低於400華氏度或245攝氏度的極冷溫度下測試隧道結時,該層表現為所謂的反鐵磁體。

由於反鐵磁體可以在太赫茲頻率上進行潛在的操縱,因此比常規在千兆赫範圍內運行的現有基於矽的技術快約1,000倍,因此正處於深入研究中。但是,到目前為止,研究人員一直在尋找方法來操縱有前途的設備,這是將該技術應用於數據存儲的關鍵的第一步。

Wang說:“在少數情況下,研究人員確實成功地成功地控制了反鐵磁材料,但是,一旦您嘗試將反鐵磁層併入磁性隧道結中,這就是您必須要做的它們用於自旋電子學-它殺死了整個事物。”

但是,Wang的團隊發現,該研究報告的層沒有。 Wang說,這可能使研究人員第一次將反鐵磁體的優勢-前所未有的讀寫速度-與磁性隧道結的可控制性結合起來。

Wang說:“通過這項研究,我們首次證明了我們可以使用電場來改變磁性隧道結的反鐵磁特性,這使我們向使用反鐵磁自旋電子器件的存儲邁進了一步。”

原因如下:Wang說,雖然在反鐵磁體中使用自旋來處理信息可以極大地提高計算速度,但最終必須將信息轉換回電荷。

“無論是反鐵磁性還是磁性,我們自旋編碼的任何信息最終都希望娛樂城註冊送 他將其作為電子信號讀出,因為電子實際上是我們擁有的最好的東西,也是處理,讀取和寫入信息的最流行的介質。這種轉換通常是通過磁性隧道結完成的。

將反鐵磁層合併到磁性隧道結中,有一天可以使工程師設計出計算機,在計算機中,信息的處理髮生在與存儲信息相同的位置,類似於人腦。

Wang說,自旋電子器件比傳統晶體管具有另一個優勢:它們不需要能量就可以維持存儲在存儲器中的信息。

他說:“使用自旋電子器件,只需要電場即可寫入信息,但是一旦完成,就可以將其關閉以減少能耗。”

另一方面,矽基晶體管會遭受損失線上娛樂城評價 王說。隨著製造商將越來越多的晶體管塞入微處理器的較小區域中,越來越多的電子流失,要求該設備執行額外的工作並消耗額外的能量以抵消這一過程。

王說,電子洩漏是摩爾定律(該定律規定芯片上的晶體管數量每兩年翻一番)的原因之一,該定律有望很快結束。

對於自旋電子設備,洩漏不是問題。他們幾乎可以無限期地存儲信息而無需消耗能量。

“這是娛樂城註冊送現金他說,這是您的冰箱磁鐵可以在很長一段時間內保持原位的原因。一旦完成了量子機械交換相互作用,就不需要能量輸入就能保持磁化方向。

參考

(2020)。磁性隧道結中的電壓控制反鐵磁性。 體檢信DOI:https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.124.187701

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