鐵鈷(gǔ)合金——讓計算機存儲速度(dù)飛起來
點擊量:501 發布時間:2016-12-19 作者:快猫视频APP下载安装(上海)增(zēng)材製造技術有限公司
最近,瑞典烏普薩拉大學的研究人員發現一種(zhǒng)新型合金材料,它(tā)可以為電腦和智能手機(jī)等電子設備提供更快、更高效的存(cún)儲。由這種材料製成(chéng)的設備體積可以極小,且可消除磁性材料的動(dòng)態能量損失(shī)。
該(gāi)材料是一種由金(jīn)屬鈷和鐵組成的二元金屬鐵磁合金,阻(zǔ)尼(ní)接近10-4量級。如此低的阻尼,過去隻(zhī)在準金屬或磁性絕緣體(tǐ),如某些鐵氧化物中觀察到過。
磁性材料可以有效地(dì)存儲和(hé)傳輸數據(jù),出現後便輕易取代了18世紀早期出現的穿孔卡(kǎ)片。隨(suí)後的發展,包括(kuò)磁帶和硬盤的發明,帶來了信息技術的(de)大爆炸(zhà)。迄今,約70%的(de)數據存儲在磁性介質中。
如今,我們能夠製造微米級的磁性存儲設備,並且實現納秒級的傳輸速度,一天的數據傳輸可以達到100千兆字節,滿足了日益發展的存(cún)儲需求。為了繼續滿足高級的存儲需求,我們需要更小、傳輸速度更快的設備,因此需要發展新型存儲技術、探索新型磁性材料。
烏普薩拉大學的研究人員發現了一種新的磁性鐵鈷合金(jīn)材(cái)料,其低阻尼特(tè)性可以實(shí)現材料內數據的高效傳輸。
磁(cí)性材料的阻尼(ní)與冰球表麵的摩擦力類(lèi)似,當冰球劃過冰麵時,由於與(yǔ)冰麵之間的(de)摩擦力使得冰球最終靜止。這種磁性材料的阻尼參數可以類比於冰(bīng)球和冰麵(miàn)之間的摩擦係(xì)數。這種鐵(tiě)鈷合金的低阻尼現象,可以通過其內部電子結構獨特的屬性來解釋——在其內部,阻尼與(yǔ)最高能級狀態的電子數目成正 比。
新發現的鐵鈷(gǔ)合金阻尼係數(shù)低,生產簡單,室溫(wēn)下就有磁性,而且鐵和鈷都是普通元素,因此我們可以把它(tā)作為用於尋找新的更好合金的參考標準。
這項研究領域的實驗和理論(lùn)結合得十分成功,發表的研究論證了應對材料領域新技術挑戰時(shí),合作的重要性。同時(shí),也提供了一種對於阻尼機製的(de)全新基本理(lǐ)解,使得(dé)我們能夠通過理論,預測出那些阻尼更小的新型高效的金屬和非金屬材料。
該研究是基於理論計算和實驗(yàn)研(yán)究方麵的國際合(hé)作。烏普薩拉大學天文物理學和天文學係的Danny Thonig, Olle Eriksson 和(hé)Olof Karis將研究成果發表在5月16日的Nature Physics 上。