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      鄭州華晶金剛石股份有限公司

      金剛石線—變革未來(lái)計(jì)算機(jī)的利器

      關(guān)鍵詞 金剛石 , 計(jì)算機(jī)|2014-03-28 08:53:09|來(lái)源 中國(guó)超硬材料網(wǎng)
      摘要 美國(guó)俄亥俄州立大學(xué)最近研究出一種電導(dǎo)體用金剛石線纜,為傳統(tǒng)的金屬電纜家族又新增一員。研究者發(fā)現(xiàn)由人造金剛石制造而成的線纜在電子自旋的磁效應(yīng)傳輸方面性能出色,更具優(yōu)勢(shì)。未來(lái)計(jì)算機(jī)的處...
             美國(guó)俄亥俄州立大學(xué)最近研究出一種電導(dǎo)體用金剛石線纜,為傳統(tǒng)的金屬電纜家族又新增一員。研究者發(fā)現(xiàn)由人造金剛石制造而成的線纜在電子自旋磁效應(yīng)傳輸方面性能出色,更具優(yōu)勢(shì)。未來(lái)計(jì)算機(jī)的處理速度或?qū)⒁蛞桓?xì)細(xì)的金剛石線纜而大大改變。電腦卡機(jī)、死機(jī)、反應(yīng)速度慢或?qū)氐捉K結(jié)。

             在試驗(yàn)中,人造金剛石的高硬度、絕緣性、高透明度、耐酸性和良好的化學(xué)惰性成為電子自旋研究的亮點(diǎn)。而人造金剛石的低成本造價(jià)也有利于擴(kuò)大其市場(chǎng)應(yīng)用。目前,科學(xué)家們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)金剛石能夠有組織地進(jìn)行磁性自旋傳輸并維系電子自旋狀態(tài),這也就證明金剛石線纜能夠保存并傳輸信息數(shù)據(jù)。

             通常情況下,金剛石是不會(huì)攜帶電子自旋的,因?yàn)榻饎偸奶荚佣兼I合在一起,每一個(gè)電子都與其相鄰的電子緊密結(jié)合。為實(shí)現(xiàn)攜帶自旋技術(shù),科學(xué)家在金剛石線纜中植入氮原子,使其與那些能夠自旋的未配對(duì)的電子進(jìn)行結(jié)合。在金剛石線纜中,每三百萬(wàn)個(gè)碳原子對(duì)應(yīng)著一個(gè)氮原子,這一比例對(duì)于實(shí)現(xiàn)線纜攜帶自旋已經(jīng)足夠了。

             實(shí)驗(yàn)用的金剛石線纜僅4微米長(zhǎng),200納米寬。為清晰觀察線纜內(nèi)部結(jié)構(gòu)和運(yùn)行,科學(xué)家們將電磁線圈放置在顯微鏡內(nèi)部,對(duì)線纜產(chǎn)生的脈沖進(jìn)行開(kāi)合控制,從而得出一個(gè)15納米寬的電子運(yùn)動(dòng)圖,拍攝范圍約50個(gè)原子大小。

             這種金剛石線纜目前還需在絕對(duì)零度以上(-269℃)的條件下工作,在此溫度條件下的電子自旋速度放緩,科學(xué)家們得以觀察詳細(xì)的過(guò)程。首席研究員Chris Hammel期待下一步實(shí)驗(yàn)將實(shí)現(xiàn)室溫下金剛石線纜工作運(yùn)作,向?qū)?lái)的飛速計(jì)算機(jī)科技沖刺。

             研究發(fā)表在Nature Nanotechnology上,實(shí)驗(yàn)得到了美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)和約翰霍普金斯大學(xué)的贊助支持。(編譯自’Could diamonds be a computer's best friend?’) 
       

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