广州鼎甲官方微信二维码

微信二维码

纳米材料有望成为硬盘的未来

多数磁性材料对微小的温度变化并无反应。但如今,物理学家已经成功创造出一种能随温度的轻微变化而改变其磁场方向的纳米材料,而在这之前,此种效应从未在任何材料中观察到,这一效应终将开启计算机存储器的新型时代。

当材料内部的磁性颗粒(通常指向不同的方向)排列成为一个足够强大的磁场时,材料被磁化。材料颗粒抵制排列成形的程度称作矫顽磁性。例如,大家所熟知的条形磁铁,以其代表性的恒定南北极彰显着它较强的矫顽磁性。其它物质,如铁或镍,具备较弱的矫顽磁性,意味它们可能更加轻易的转变方向。

矫顽磁性不仅仅和磁体的构成有关,它还依赖于它的温度。通常情况下,磁体的矫顽磁性会随着温度的升高或降低而逐步变化,但新型纳米材料表明这一说法并不总是对的。为制造出这一材料,物理学家Ivan Schuller在加州大学圣地亚哥分校所带领的团队将薄至10纳米的镍层放置于100纳米厚的氧化钒薄片上,再对这一混合物进行冷却并逐渐增强磁场直至镍的磁性颗粒开始翻转。这个过程让科学家能够在温度降至-153℃时测量其矫顽磁性。

在大多数温度变化中,这种材料的矫顽磁性仅存在略微变动。但在-88℃至-108℃之间,材料的矫顽磁性发生五次大幅变动,使其能更有效地抵抗其磁性取向的变化。科学家进一步将温度降至-123℃时,其矫顽磁性骤降至最大值的一半,意味着这种材料的磁性颗粒再次变得易于翻转。

尽管此潜在应用还有很长的路要走,Schuller认为其团队的发现有朝一日将引导新型温控计算机存储器的产生。计算机将信息编码至微小的磁性元件,这些元件必须足够稳定、不易重组,但磁体又必须能够在特定条件下实现快速翻转,使存储器得以重写。研究人员相信,基于温度变化的存储器将大幅改进现有的需要用激光加热数百度的热辅助磁性录写设备。

原文出处:Nanomaterial May Be Future of Hard Drives