Акция
Блог
Процитировать
Печать
Электронная почта
ЗакладкаНаука Каждый День (3 августа 2006)— Предположите включать свой компьютер и не иметь необходимость ждать этого, чтобы загрузить операционную систему, вирусную защиту, брандмауэры и другие программы. Предположите, что память произвольного доступа немедленно доступна, как включение огней комнаты.
- Наука Материалов
- Электроника
- Неорганическая химия
- Информатика
- Взламывание
- Мобильные вычисления
- Электропроводность
- Полупроводник
- MRAM
- Nanowire
Это могло быть действительностью будущих устройств, которые позволяют электронам управляться их магнитными свойствами так же как их электрическим обвинением. Способность управлять магнетизмом электронов, в дополнение к управлению их потоком обвинения, имеет потенциал, чтобы создать широко новые способности к компьютерам и другим устройствам и является основанием для появляющейся технологии, названной "spintronics". Главный барьер к созданию таких устройств находит энергонезависимые магнитные материалы полупроводника, которые не размагничивают легко. Пока единственные материалы нашли, что отвечают требованиям, работают только в решительно неудобных 200 степенях, ниже нуля Цельсия, о минус 328 Фаренгейтов.
Но теперь исследователи в университете Вашингтона продемонстрировали материал - смесь цинковой окиси и кобальта, сначала сформулированного в 1780 как пигмент, названный зеленым кобальтом - который кажется способным к действию в более подходящей окружающей среде и позволил бы электронам управляться и электрически и магнитно.
"Большая проблема состоит в том, чтобы развить материалы, которые могут выполнить эти виды функций не только в криогенных температурах, но и в практических температурах," сказал Даниэль Гэмелин, ПОДВОДНЫЙ доцент химии. "Прорыв с материалами, которые мы проверили, состоит в том, что они показывают свои магнитные свойства при комнатной температуре."
Основанные на кремнии полупроводники, которые включают много крошечных транзисторов, в основе компьютеров и множества других устройств. Но в то время как кремниевый жареный картофель позволяет сложную манипуляцию электронов, основанных по их обвинениям, текущая технология изготовления микросхем не полезна для управления магнетизмом электронов, или вращением.
Считается, что самый простой способ управлять магнитным государством электрона в устройстве полупроводника при использовании материала полупроводника, такого как кремний или цинковая окись, которая включает магнитные элементы. Предыдущее исследование предположило, что немного таких магнитных полупроводников могло работать при комнатной температуре, но были сильные дебаты о том, поддерживают ли результаты фактически то заключение.
Чтобы проверить зеленый кобальт, исследователи в Тихоокеанской Северо-западной Национальной Лаборатории в Richland, Вашингтоне, обработали цинковую окись, полупроводник с простой химической структурой, таким образом небольшое количество цинковых ионов были заменены ионами кобальта, которые являются магнитными. Тогда, в ПОДВОДНОЙ лаборатории Гэмелина, ионы кобальта были союзник - создание магнитного материала - подверганием цинковому пару металла, который вводит дополнительные электроны цинковой окиси. Магнитные свойства оставались сильными при комнатной температуре, даже когда подвергание пара закончилось. Когда лакируемая кобальтом цинковая окись была нагрета в воздухе, исследователи заметили, что дополнительные электроны рассеивают, и магнитные свойства исчезают, в пути, который продемонстрировал, что эти два являются взаимозависимыми.
"Эта работа показывает, что здесь есть реальный эффект, и есть обещание для этих материалов," сказал Гэмелин. "Следующий шаг должен попытаться заставить эти материалы взаимодействовать с кремниевыми полупроводниками."
Яркая синевато-зеленая смесь цинковой окиси и кобальта, названного кобальтом зеленый цвет зеленого или Ринмэна, была сначала разработана как художественный пигмент в 19-ом столетии шведским химиком Свеном Ринмэном. Низкая концентрация магнитных ионов кобальта сделала это хорошим кандидатом на тестирование как spintronics материал, сказал Гэмелин.
Он - соответствующий автор бумаги, описывающей работу, изданную в Физических Письмах Обзора 21 июля. Соавторы - Кевин Киттилствед и Дана Шварц, ПОДВОДНЫЕ докторанты химии, и Аллaн Туэн, Стив Хеалд и Скотт Чэмберс Тихоокеанской Северо-западной лаборатории. Работа финансировалась Национальным научным фондом, Корпорацией Исследования, Фондом Dreyfus, Фондом Sloan и американским Министерством энергетики.
Поскольку развитие этих материалов находится на ранних стадиях, еще не ясно, чем будут их заключительные свойства, и их заключительные свойства определят, как они могут использоваться, сказал Гэмелин. Но в конечном счете такие материалы могли оказать глубокое влияние на компьютеры и цифровые устройства, от способа, которым они привыкли к их требованиям власти.
"Например, общий смысл состоит в том, что Вы будете использовать намного меньше власти в этих устройствах, таким образом Вы будете нуждаться в намного меньшей охлаждающейся способности," сказал он. "Это было бы главным прогрессом."
Источник Истории:
Приспособленный от материалов, обеспеченных университетом Вашингтона, через EurekAlert!, обслуживание AAAS.
Отметьте: Если никакому автору не дают, источник процитирован вместо этого.
Как К Атомам Стада: Исследователи Наблюдают
Самоорганизацию Атомов В Круглых Атомных Ручках 
Физики Щипают Цинк, чтобы Получить Много Образцовых
Составов 