首个塑料计算机存储器演示成功电子自旋材料有望替代传统半导体

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1、 式。掺杂了额外氧原子的镧铜氧化物的超导温度可以提高到 l6开氏度(约零下257摄氏度)至40开氏度(约零下233 摄氏度),这是因为氧原子的加入使其内部产生了间隙。 当研究小组利用x射线结晶学技术来分析这些间隙在 镧铜氧化物晶体中的排列方式时,他们发现了一种类似于不 规则碎片形的构造,不论是在厘米尺度还是在微米尺度观 察,其排列模式都保持一致。“这是一个完全出乎意料的结 果。”比安科尼说。 他们的分析还显示,该超导体是一个“无尺度网络”, 这就意味着,用来描述互联网和某些社交网络的数学方法同 样适用于描述其内部结构。 研究小组还发现,这种排列模式的长度越长,或者说其 “不规则碎片形”越彻底,

2、该晶体的超导临界温度就越高。 比安科尼推测,正是氧原子造成的间隙在分布上的“无尺 度”,帮助了晶体中的电子保持其“量子相干性”。量子相 干性被认为是物质呈现其超导性的基础,不过随着温度升 高,量子相干性通常会被破坏。 比安科尼认为,对超导体进行加工,增加其内部构造的 不规则碎片形,便能提高它们的超导临界温度,从而更容易 将其投入实际应用。(科技日报) 首个塑料计算机存储器演示成功 电子自旋材料有望替代传统半导体 据美国物理学家组织网8月9日报道,俄亥俄州立大学 科学家演示了世界上第一个塑料计算机存储设备,该设备利 用电子自旋来读写数据,能以更小的空间存储更多数据,处 理程序更快而且更加节能。

3、这种磁性聚合物半导体,是第个能在室温下运行的有 机基磁体。在最新一期自然材料杂志上,科研人员详述 了如何用今天的主流计算机工业技术来制造这种塑料电子 自旋器件。该器件是一片深蓝色的有机材料磁体,被铁磁体 分成层状,与两个电子头相连。研究人员在磁场中通过控制 电子旋转,成功地录入并检索了数据。 领导该研究的俄亥俄州立大学物理化学教授兼主任阿 瑟埃普斯汀称这种材料为“杂交半导体”,由有机材料和 一种称为三氰基甲基钒(vanadium tetracyanoethanide) 的特殊磁聚半导体制成。它是当前计算机和全聚自旋电子计 算机之间的过渡,而全聚自旋电子计算机是他们将来的目 标。 普通的电子编码

4、计算机数据,基于一种二进制代码1和 0,根据材料内部空间是否有电子通过而定。而在磁体内, 电子会被极化,更倾向于朝向特定的向上或向下方向旋转, 并通过这种自旋方式来存储数据。通过研究电子自旋,能从 一个电子中获得更多信息,由此发展而来的电子自旋学,将 使得计算机存储和转录的数据容量增加一倍。 除了数据存储密度更高,电子白旋材料还有更多好处。 因为电流通过会产生热量,需要消耗能源来降温,因此传统 的电路板耗能很大。在选择集成电路的密集程度和防止过热 之间,芯片制造商常常陷入两难。电子旋转材料耗能更少, 几乎不产生任何热量,这意味着它们能在更小的电池里运 转。如果用某种塑料来制造,将更加轻便灵活。

5、 对那些背着沉重电池包的野外战士,那些背着沉重笔记 本电脑赶会议的商务人士,如果有更轻且耗电更少的多聚物 自旋电子器件,或许只要打包一卷,就可提起来走人。埃普 斯汀说,这种便携式技术是满足人们需求的强大平台,电子 自旋学将引领下一代电子学的发展,而要在目前的计算机中 使用电子自旋材料,还有很多问题需要解决。 研究人员表示,新材料在电子自旋研究领域是一个重要 的里程碑。这些聚合物做的磁性半导体不仅作为一种旋转极 化器,使它在弱磁场中通过上旋或下旋来存储数据,还可以 用作旋转探测器,完整地读取所存储数据,从而向制造一种 全有机材料的设备迈进了一大步。 (科技网) 新技术让玻璃窗变身太阳能电池 你家

6、的玻璃窗能变身太阳能发电机?仅想想就觉得是 个好主意。据英国每日邮报8月11日报道,英国莱斯 特大学与一家挪威公司合作研发的新型太阳能电池,能像玻 璃贴膜一样使用,既透光又发电。这项革命性技术可在5年 内投入使用,有望把每一扇窗子都变成一台太阳能发电机。 以往的薄膜太阳能电池,可与建筑完美结合,又可作为 一种新型建筑材料,但光电转换效率和光致衰退率的不足, 让其发展似乎遭受一定的瓶颈。 新型的“贴膜”太阳能电池由挪威EnSolAS公司设计, 原材料来自莱斯特大学研究人员合成的一种金属纳米粒子。 这些直径1O纳米左右的金属粒子,被嵌入排列在透明化合 物的矩阵中。尽管为了发电必须有一部分的光被吸收

7、,但该 材料的特点是在此同时还透过一部分光,其“贴”在玻璃门 窗、透明屋顶及外墙的表面后,会让使用者感觉像装了浅淡 的有色玻璃。 据莱斯特大学教授克里斯宾斯介绍,这种膜非常薄, 能“把窗户变成一台台发电机”。其可以贴,亦可以在制造 过程中直接加到玻璃窗或其他建筑材料上,即使大面积铺 设,也比传统太阳能装置的投资要节省许多。甚至它还能加 在汽车顶棚上为电池充电,但研究人员明言,如果你指望纯 靠它来驱动汽车的话,那和用手推车不相上下。 目前,小块的电池片材料已经成型,研发的下一个目标 是系统化完善该技术,让电池效率达到20或更高。(科技 网) 科学家研制出可自我校准的微机电系统 微机电系统在未来的

8、高科技领域有很大的应用潜力,但 目前它们也有一个难以克服的缺陷,那就是计量结果不够精 确,彼此之间存在偏差。据大众科学杂志网站8月10 日报道,美国普渡大学的研究人员现已找到了一种方法,可 以让微机电系统进行自我校准,这一研究成果有望打开研发 各类超高精度的传感器和设备的大门,可在医学、工程以及 国防领域发挥作用。 微机电系统的尺寸不到一纳米,在如此微小的尺度上制 造这种设备难免会存在误差,要保证生产出的微机电系统完 全一致是不太可能的。既然没有可靠的方法来制造两个一模 一样的微机电系统,就必须采用一些校准手段来尽量避免或 者减小它们在计量时彼此之间的误差。然而,要想在这种微 观尺度上进行距离或者力的测量同样非常困难,因此,到目 前为止,还没有确定一套标准来校准两个微机电系统的功 能,以使它们的性能和计量方式完全一样 而普渡大学开发的这项被称为微电计量的新技术,可帮 9

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