麻省理工学院和 NIST 创建首个具有工业实用特性的室温“磁力开关”

美国国家标准与技术研究所 (NIST) 和麻省理工学院 (MIT) 的科学家们展示了一种潜在的新方法,可以在计算机处理芯片内部制作开关,从而减少计算机的使用

来源:美国国家标准与技术研究院__中子研究信息

美国国家标准与技术研究所 (NIST) 和麻省理工学院 (MIT) 的科学家展示了一种在计算机处理芯片内制造开关的潜在新方法,使它们能够消耗更少的能量并散发更少的热量。

该团队开发了一种控制磁振子的实用技术,磁振子本质上是穿过磁性材料并可以携带信息的波。 要使用磁振子进行信息处理,需要一种可以控制磁振子信号通过设备的传输的开关机制。

开发

虽然其他实验室已经创建了携带和控制磁振子的系统,但该团队的方法带来了两个重要的第一:它的元件可以构建在硅上,而不是像其他方法所要求的那样构建在奇特而昂贵的基板上。 它还在室温下高效运行,而不需要冷藏。 出于这些和其他原因,这种新方法可能更容易被计算机制造商采用。

其他实验室已经创建了系统
这位艺术家的构想展示了磁振子“开放”和“封闭”状态之间的差异。激发顶部电子的磁自旋(红色箭头)会发出一波自旋变化,沿着链向下传播,产生可在底部读出的电压。左侧,材料 YIG 和 Py(两个厚蓝色层)中自旋的净方向指向同一方向(大蓝色箭头),波通过电子链保持较大,代表开放状态。但在右侧,YIG 和 Py 中的净自旋指向相反的方向,降低了 YIG 中波的幅度并指示封闭状态。图片来源:N.Hanacek/NIST

图片来源:N.Hanacek/NIST

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“这是一个可以为新一代高效计算机技术铺平道路的基石。” —NCNR 物理学家 Patrick Quarterman

《物理评论应用》。 10.1103/PhysRevApplied.13.061002