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磁性材料可使未来计算机效率提高1000倍

经常使用笔记本电脑的人都知道,笔记本电脑处理器释放的热量很惊人。尽管经历了数年的处理器设计完善,CPU运行还是少不了释放大量热能。

这些都是能够用于其它生产目的的废热。磁铁

加州大学洛杉矶分校的一队工程师研发了一种使用名为多铁性材料的磁性材料来提高集成电路效率的方法。

我们的计算机、手机甚至是电视机中的标准处理器依靠上百万甚至几亿的晶体管制成的集成电路。一个晶体管就是极小的电子开关,在相互连接时充当逻辑闸(AND、OR等)。使电流通过一个晶体管就相应地减少一定的效率,最终释放出热量,导致失去电子。

而在晶体管空间越来越狭小之后,情况就越发严重。而多铁性材料能够借助自选波现象来避免上述现象的发生。

多铁性材料能够通过改变电压来开启或关闭。这使它能够通过级联式旋转将能量从一点携带到另一点。这种复杂的磁效应被称为自旋波总线,你可以将它想象成海浪。波浪能朝着海岸方向前进,但单个的水分子不需要向任何方向移动。

工程师们设计出一种芯片来检测多铁性材料保持稳定的自旋波总线的能力。实验中使用的装置包括压电衬底上的镍薄膜,初始电压作用于压电衬底基片产生自旋波。强力磁铁

芯片中间是一个5微米宽的铁磁带,充当自旋波主线的波导,引导能量从电路的一端向另一端移动,过程中不需要移动任何电子。这个方法成功产生电压制动的自旋波,尽管距离代替普通充电电流还有需要很长时间。

研究小组相信,通过自旋波主线提高效率将在未来使处理器的效率提高至少1000倍。也将引领新一代低耗能、低释能设备的产生。未来或许会有那么一天,将笔记本放在膝盖上却不用担心膝盖被烫伤。