铁钴合金——让计算机存储速度飞起来

点击量:382 发布时间:2016-12-19 作者:状迈(上海)增材制造技术有限公司
          最近,瑞典乌普萨拉大学的研究人员发现一种新型合金材料,它可以为电脑和智能手机等电子设备提供更快、更高效的存储。由这种材料制成的设备体积可以极小,且可消除磁性材料的动态能量损失。
 
 
 
          该材料是一种由金属钴和铁组成的二元金属铁磁合金,阻尼接近10-4量级。如此低的阻尼,过去只在准金属或磁性绝缘体,如某些铁氧化物中观察到过。
 
          磁性材料可以有效地存储和传输数据,出现后便轻易取代了18世纪早期出现的穿孔卡片。随后的发展,包括磁带和硬盘的发明,带来了信息技术的大爆炸。迄今,约70%的数据存储在磁性介质中。
 
          如今,我们能够制造微米级的磁性存储设备,并且实现纳秒级的传输速度,一天的数据传输可以达到100千兆字节,满足了日益发展的存储需求。为了继续满足高级的存储需求,我们需要更小、传输速度更快的设备,因此需要发展新型存储技术、探索新型磁性材料。
 
乌普萨拉大学的研究人员发现了一种新的磁性铁钴合金材料,其低阻尼特性可以实现材料内数据的高效传输。
 
         磁性材料的阻尼与冰球表面的摩擦力类似,当冰球划过冰面时,由于与冰面之间的摩擦力使得冰球最终静止。这种磁性材料的阻尼参数可以类比于冰球和冰面之间的摩擦系数。这种铁钴合金的低阻尼现象,可以通过其内部电子结构独特的属性来解释——在其内部,阻尼与最高能级状态的电子数目成正 比。
 
         新发现的铁钴合金阻尼系数低,生产简单,室温下就有磁性,而且铁和钴都是普通元素,因此我们可以把它作为用于寻找新的更好合金的参考标准。
 
          这项研究领域的实验和理论结合得十分成功,发表的研究论证了应对材料领域新技术挑战时,合作的重要性。同时,也提供了一种对于阻尼机制的全新基本理解,使得我们能够通过理论,预测出那些阻尼更小的新型高效的金属和非金属材料。
 
          该研究是基于理论计算和实验研究方面的国际合作。乌普萨拉大学天文物理学和天文学系的Danny Thonig, Olle Eriksson 和Olof Karis将研究成果发表在5月16日的Nature Physics 上。
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