@ 2016.05.15 , 14:30
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能把数据存储的读写速度提高1000倍的新技术——自旋电子学

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人类对数据储存空间永远也不会满足:现在软件程序都比从前需要更多的空间,更不用说我们每天新建的各种照片、音乐和视频了。

现在来自英国钻石光源的国际团队认为他们已经找到一种叫做“自旋电子学”(spintronics)的技术,它可以不断满足我们的储存需求。这种技术的一些特性不仅可以帮助我们储存1和0,还可以显著提高数据储存密度。

这是研究者们首次探索将反铁磁性物质作为磁储存介质的可能性。

每个原子都有一个叫做“自旋”的特性,你可以想象一个微型的条形磁铁,有着北极和南极。在反铁磁性物质中,这些自旋都是按照首尾相接的顺序排列的,抵消了一切外部磁场。

通常来说,数据位的储存是利用电流翻转自旋的方向实现的。由于反铁磁性物质不允许这样,研究者们就想出了一种新方法来旋转每一对自旋来储存数据而并非翻转它们。

从根本上说,就是使用电子的自旋而不是它们的电荷来记录1和0.

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以上是科学原理,接下来就是实际的好处了。首先,相比我们现在使用的数据储存装置,它没有电流密度变化,所以更新起来会更加容易。其次,反铁磁性物质不会发射外部磁场,所以装置不会干扰其他设备,也不会被监视。

没有磁场也意味着平均个体可以更加紧凑,更小的空间里可以装更多的数据。在无电情况下信息可以保持完整,而且可以在室温下读写——这些都是下一代数据储存技术的关键。

根据团队介绍,通过自旋电子学,他们可以将读写速度提高1000倍。而且这种材料制作起来也很简单。团队已经在试验一块反铁磁性的铜锰砷(CuMnAs)薄片,但是他们认为还有更合适的材料。

将自旋电子学应用在笔记本和手机上还需要一段时间,但是它的潜力是肯定的。首席研究者Peter Wadley说:“这项技术非常美好,但是也很负责,现在的实践还处在相对简单的阶段。”

他们的研究已经发表在《科学》(Science)上。

本文译自 sciencealert,由译者 许叔 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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TOTAL COMMENTS: 26+1

  1. 御心
    @2 years ago
    3141006

    一脸蒙逼~~~~

    [16] XX [0] 回复 [0]
  2. 3141009

    一开始我随便看看,然后发现没看懂。我又认真的看了一遍,发现还是不懂。总结来说就是 发现了很牛逼的东西可以提高计算机的速度 并且可以储存更多的A.V

    [84] XX [3] 回复 [0]
  3. 3141011

    4k av就可以存在硬盘里啦

    [10] XX [2] 回复 [0]
  4. albuswu
    @2 years ago
    3141013

    其实现在的硬盘(非SSD)就用了自旋电子学——巨磁阻效应,2007年的诺贝尔物理学奖。

    [34] XX [3] 回复 [0]
  5. 驭受之王
    @2 years ago
    3141016

    每个字都认识系列。

    [10] XX [1] 回复 [0]
  6. 丛林怪
    @2 years ago
    3141018

    @123: 4k不是目标,vr才是王道!

  7. 珜羽
    @2 years ago
    3141019

    现在的硬盘不能室温下存储么?

  8. 3141023

    一楼说的对,可以存更多AV

  9. 3141056

    不了解

  10. 3141058

    spintronics 不是很早就开始研究应用了
    轮得着这个团队发现?

  11. 3141063

    微软表示:就算你能活久见,我们也有办法第一时间把它拖慢一千倍

  12. 哇哈哈
    @2 years ago
    3141076

    这个是不是就是量子计算机?

  13. 哲学大叔
    @2 years ago
    3141077

    24小时里,绝杀的武器是什么?电磁大炮。轰击这种存储最适合。

  14. 3141114

    利用自旋原理的铁电存储器早就有了啊,如fm24l01。非易失性,超快存储速度,还有低功耗。

  15. 塞北耕夫
    @2 years ago
    3141132

    @哇哈哈:
    这个不是,量子计算机是用波粒二象性来表示0和1,据说还有中间相,基本算法采用几进制目前还是一个头疼的问题,和二进制计算机是否对接,如何对接也是一个大麻烦。
    我大概知道的也就这么多了。

  16. 天涯小黑
    @2 years ago
    3141136

    还好认识字!

  17. 水可载舟,一颗赛艇
    @2 years ago
    3141251

    FRAM结构相似但不能混为一谈:FRAM是磁畴方向,这是电子自旋

  18. 3141411

    搞了多少年都快没人鸟的东西了

  19. 3141419

    顺便说一下硬盘磁头就有应用spintronics

  20. 哈佛教授
    @2 years ago
    3141471

    还需要一(50)段(年)时(左)间(右)

  21. 噬嗑饕餮
    @2 years ago
    3141487

    喂,重点完全错了好吧。人家是找到一个控制反铁磁性材料自旋的方法。现代储存用的是铁磁性材料,储存信息会产生鸿观磁场,反铁磁就不会,对外界的影响小很多。但是反铁磁性材料无法用传统手段控制。这篇文章把重点一笔带过,连这个方法是什么都没提,把老掉牙的东西介绍了一遍。关键不是提升储存速度和密度,是减小鸿观磁场啊

  22. 盲目
    @2 years ago
    3141526

    能在这里看到量子计算机我也是醉了。。。。量子计算机什么波粒二象性表示0和1?你知道矩阵吗?四个数字纠缠可以携带更多的信息。量子计算机原理简单来说就这样。你这个说的跟光学计算机都扯不上关系。

  23. MrIrontoiletpaper
    @2 years ago
    3141554

    跟我研究生毕业论文搞的东西一样,magnetic tunnel junction,我用分别用12mm,16nm和22nm流程设计了各种可能的读写电路然后测试了读写速度,跟现在的ram差不多,但是牛逼的一点是ram断电的话内容就蒸发了,但是这个不会。

  24. Bowman
    @2 years ago
    3141755

    这项技术非常美好,但是也很负责

  25. 戈饭
    @2 years ago
    3141765

    95523VxEhO0DWmQ+xj9yz49AQF98kSU7rF05BSl6NOUYultFxt1GMUwQ9v9gK7FzoIssjRlYw2nmBUlTEwVJbjo9fo5Iz9H6KD4DIJ4d8oSwP1w/iaK7Rw

  26. 逗比旋
    @2 years ago
    3142306

    AV。竟然

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