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一种奇怪的新材料在加热时会变小,并且可以改变计算机内存
我们日常生活中使用的大多数材料在加热时都会膨胀。金属、塑料和许多其他材料随着温度升高而稍微变大,并在冷却时再次收缩。但科学家们现在开发出了一种具有令人惊讶特性的新材料:加热时它实际上会变小。这一发现可以帮助科学家[…]这篇文章首先出现在《Knowridge Science Report》上,一种奇怪的新材料在加热时会变小,并且可以改变计算机内存。
来源:Knowridge科学报告我们日常生活中使用的大多数材料在加热时都会膨胀。
金属、塑料和许多其他材料随着温度升高而稍微变大,并在冷却时再次收缩。
但科学家们现在开发出了一种具有令人惊讶特性的新材料:加热时它实际上会变小。
这一发现可以帮助科学家设计新型计算机内存,其能耗远低于现有技术。
这项研究的重点是一类特殊的材料,称为多铁性材料。
这些不寻常的材料在单一物质中结合了不同的物理特性,例如电和磁行为。
由于它们可以对电和磁做出反应,因此被认为是未来电子设备的有希望的候选者。
最著名的多铁性材料之一是铁酸铋 (BiFeO₃)。这种材料可以像电容器一样存储电荷,但它也具有类似于磁铁的磁性。
长期以来,科学家们对它很感兴趣,因为电信号可以改变它内部的电极化程度,而这种变化也会影响它的磁性。
这种组合对于内存技术来说非常有用。电可以使用很少的能量来切换存储的信息,而磁则可以轻松读取该信息。
理论上,这可以让计算机更有效地存储数据,同时使用更少的电量。
然而,存在一个重大障碍。在铁氧体铋内部,铁原子的行为就像微小的磁铁。但这些微型磁铁并不是指向同一个方向,而是以波浪状的模式逐渐旋转。
由于这种不寻常的排列,它们的磁性效应相互抵消,这意味着该材料似乎几乎没有整体磁性。
这种化学调整并不简单。由于这些元素带有不同的电荷,该团队还用钙取代了一些铋原子,以保持材料的电平衡。
