ДЕНВЕР — Большинство магнитов сбрасывает со счетов крошечные температурные щипки. Но теперь физики создали новый наноматериал, существенно изменяющийся, как легко он щелкает своей магнитной ориентацией, когда нагрето или охлаждено только немного. Результат, никогда, прежде чем замечено в любом материале, мог в конечном счете привести к новым типам памяти компьютера.
Материалы становятся намагниченными, когда их внутреннее магнитное зерно, обычно указывающее в различных направлениях, выравнивает в достаточно сильном магнитном поле. То, насколько зерна материала сопротивляются выравниванию, известно как его коэрцитивность.
Знакомый стержневой магнит, например, имеет высокую коэрцитивность, с его типично постоянным между севером и югом орудует шестами. Другие сущности, такие как железо и никель, имеют низкую коэрцитивность, означая, что они могут изменить свои ориентации более легко.Коэрцитивность не является примерно составом магнита: Это также зависит от его температуры. Обычно, коэрцитивность магнита постепенно изменяется, когда ее температура повышается или падает.
Но новый наноматериал показывает, что это не всегда верно. Для создания материала бригада во главе с физиком Иваном Шуллером в Калифорнийском университете, Сан-Диего, внесла ультратонкий слой на 10 миллимикронов никеля на вафлю 100 миллимикронов толщиной сущности, названной оксидом ванадия. Ученые тогда охладили смесь и увеличили магнитное поле, пока зерна никеля не начали щелкать.
Этот процесс позволил ученым измерять коэрцитивность материала при температурах вниз к отрицанию 153°C.После большинства изменений температуры, коэрцитивность материала, сдвинутая с места только немного.
Но между отрицанием 88°C и отрицательный 108°C, его коэрцитивность подпрыгнула пять раз, делая его намного более стойким к изменению его магнитной ориентации. Его коэрцитивность тогда резко упала до половины его максимального значения, поскольку ученые далее понизили температуру к отрицанию 123°C, подразумевая, что зерна материала снова стали легче щелкнуть. Драматический шип в коэрцитивности — намного больше, чем замеченный в любом другом материале по подобному диапазону температур — взволновал исследователей, сообщивших о нем в американском Физическом Обществе этой недели, встречающемся в Денвере.
Работа также появляется в Прикладных Письмах о Физике. Это – то, что мы физикам нравится делать — смотрят на вещи, которые являются огромными результатами, которые являются фантастическими результатами”, говорит Шуллер.
Даже при том, что никель имеет flippable магнитное зерно, Шуллер думает, что изменение во внутренней структуре оксида ванадия – то, что вызывает шип коэрцитивности объединенного материала. Атомы оксида ванадия берут одну договоренность выше отрицания 88°C и другой ниже отрицания 123°C.
Между этими двумя температурами, однако, материал содержит блоки с обеими мерами. Та смешанная структура делает его тяжелее для зерен лежащего никеля для щелкания в массе, говорит Шуллер.В то время как возможное применение является все еще путями прочь, Шуллер думает, что открытие его бригады могло когда-нибудь привести к новому виду терморегулируемой памяти компьютера. Компьютеры кодируют информацию в крошечных магнитных компонентах, и быть стабильными, эти компоненты не должны перестраивать легко.
Но магниты должны также быть в состоянии щелкнуть быстро при определенных условиях, так, чтобы память могла быть переписана. Шуллер предполагает это, с жестким диском на его открытии сохранило бы свои элементы памяти при температуре высокой коэрцитивности большую часть времени и нагрело бы их немного для переписывания. Это было бы огромным улучшением по сравнению с потоком помогшие с теплом магнитные устройства регистрации, элементы которых должны быть нагретыми сотнями градусов лазером.
“Я был немного удивлен” большим шипом коэрцитивности найденная бригада, говорит Дан Дальберг, физик в Миннесотском университете, Городах-побратимах. “Это не то, что Вы ожидали бы”. Но Дальберг не взволнован достаточно о материале, чтобы начать изучать его сам.
Он отмечает, что любая жизнеспособная помогшая с теплом технология памяти должна была бы управлять близкой комнатной температурой, не при холодной температуре, где коэрцитивность материала Шуллера пронзает. (Шуллер говорит, что его бригада произвела материал с шипом коэрцитивности ближе к комнатной температуре и планирует издать этот результат.)Однако, Дальберг говорит, может быть трудно предсказать, приведет ли новое открытие к заявлениям в будущем. “Для высказывания, что-то никогда не будет заканчиваться в технологии …, очень опасная вещь”.