麻省理工研究人員開(kāi)發(fā)新方法控制鐵磁體

　　原則上，鐵磁性材料應(yīng)該能夠生產(chǎn)出比今天的傳統(tǒng)鐵磁體更快的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)或邏輯電路，并能將更多的數(shù)據(jù)裝入特定的空間。但是到目前為止，還沒(méi)有簡(jiǎn)單、快速和可靠的方法來(lái)切換這些磁鐵的方向，以便在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備中從0翻轉(zhuǎn)到1。

　　麻省理工學(xué)院和其他地方的研究人員已經(jīng)開(kāi)發(fā)出這樣一種方法，即只需使用一個(gè)小的外加電壓，就能迅速將鐵磁體的磁極切換180度。研究人員說(shuō)，這一發(fā)現(xiàn)可能開(kāi)創(chuàng)了鐵磁邏輯和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備的新時(shí)代。

　　這些發(fā)現(xiàn)已經(jīng)刊登在《自然-納米技術(shù)》雜志上。新系統(tǒng)使用了一種叫做釓鈷的材料薄膜，它屬于一類被稱為稀土過(guò)渡金屬鐵磁體的材料。在其中，這兩種元素形成了相互交錯(cuò)的原子格子，而且釓原子優(yōu)先將其磁軸排列在一個(gè)方向上，而鈷原子則指向相反的方向。合金成分中兩者的平衡決定了材料的整體磁化。

　　但是研究人員發(fā)現(xiàn)，通過(guò)使用電壓將水分子沿著薄膜表面分成氧氣和氫氣，氧氣可以被排走，而氫原子，或者更準(zhǔn)確地說(shuō)是它們的核，即單質(zhì)子可以深入到材料中，這改變了磁取向的平衡。這種變化足以將凈磁場(chǎng)方向轉(zhuǎn)換為180度，正是磁存儲(chǔ)器等設(shè)備所需要的那種完全顛倒。因?yàn)檫@種變化只是通過(guò)改變電壓來(lái)完成的，而不是應(yīng)用電流，因?yàn)殡娏鲿?huì)引起加熱，從而通過(guò)散熱浪費(fèi)能量，所以這個(gè)過(guò)程是非常節(jié)能的。

　　研究人員發(fā)現(xiàn)，將氫核泵入材料的過(guò)程被證明是非常良性的。事實(shí)證明，對(duì)于這些薄膜來(lái)說(shuō)，由于質(zhì)子是一個(gè)如此小的實(shí)體，它可以滲透到這種材料的大部分，而不會(huì)造成導(dǎo)致失敗的那種結(jié)構(gòu)疲勞。這種穩(wěn)定性已經(jīng)通過(guò)嚴(yán)酷的測(cè)試得到了證明。這種材料經(jīng)受了10000次極性反轉(zhuǎn)，沒(méi)有任何退化的跡象。