特拉華大學的工程師發現了一種在處理過程中連接磁力和電力的新方法。這一發現可以為計算機運行速度更快、能耗更低鋪平道路。
微小的磁波會產生電信號。
在發表於的一項研究中 美國國家科學院院刊該大學混合活性和響應材料中心(CHARM)、美國國家科學基金會資助的材料科學與工程中心的研究人員報告說,磁振子是一種穿過固體材料的小磁波,可以產生可測量的電信號。
研究結果表明,未來的計算機芯片可以直接集成磁和電系統。這消除了目前限制設備性能的持續能量交換的需要。
磁振子如何傳遞信息?
傳統的電子設備依賴於帶電電子的流動。當它通過電路時,它會以熱量的形式損失能量。相反,磁振子通過電子的同步“自旋”傳輸信息。這會在整個材料中形成波浪狀圖案。根據UD團隊開發的理論模型,當這些磁波穿過反鐵磁材料時,它們會引起電極化。並有效地產生可測量的電壓。
邁向快速、節能的加工
反鐵磁磁振子可以以太赫茲頻率傳播。這比普通材料中的磁波快大約一千倍。這種出色的速度為超高速、低功耗計算指明了一條光明之路。研究人員現在正在努力通過實驗驗證理論預測。並確定磁振子如何與光相互作用。這可能會帶來更有效的控制方法。
推進量子材料研究
這項工作有助於實現 CHARM 開髮用於尖端技術的混合量子材料的更大目標。中心研究人員研究如何組合和控制磁性、電子和量子系統等材料來創造下一代技術。 CHARM 的目標是設計能夠響應環境的智能材料。並帶來了計算機、能源和通信領域的進步。
該研究的共同作者包括 Federico Garcia-Gaitan、Yafei Ren、M. Benjamin Jungfleisch、John Q. Xiao、Branislav K. Nikolić、Joshua Zide 和 Garnett W. Bryant(NIST/馬里蘭大學)。資金由美國國家科學基金會 DMR-2011824 獎提供。









