物理学家如何发现隐藏在众目睽睽之下的新型磁铁

交流磁体的发现如何改变物理学和计算

来源:科学美国人

去年秋天,在马萨诸塞州剑桥市一个微风徐徐的下午,麻省理工学院的研究生李嘉若正在一个实验室里制作一种用于存储数字数据的新设备,实验室里充满了制冷泵的呼呼声。她的目标是利用去年在同一个实验室发现的一种奇异的磁性,使该设备比任何竞争技术更快、更节能。鉴于当前人工智能驱动的数据中心繁荣及其预示着电力需求的爆炸式增长,她的目标是及时的。

在那一刻,李正专注于大海捞针:几乎看不见的溴化镍薄片,其属性恰到好处。为了实现这一目标,她在麻省理工学院的计算机控制烤箱中高温烘烤装有溴化镍粉末的玻璃管 10 天,从而生长出一角硬币大小的化合物晶体。实验室。然后,为了寻找原子级厚度的样品,她在她的作品上贴了一条特殊的胶带,将其剥离,并将胶带上的薄片转移到闪亮的硅晶片上。现在,她将晶片举到灯光下,在紫色镜面背景下看到了一个由数千个微小金色晶体组成的星系。 “从所有这些中,”她说,“只有其中一两个足够薄。”

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磁性的本质是材料中电子自旋的组织,铁磁性并不是唯一的可能性。

Jiaruo Li 使用细导线将 p 波磁隧道结样品粘合到硅芯片上。

李在实验室的制造区域里拿着宽约10微米的样品。

20 世纪物理学的一项重要成就是认识到对称性在自然定律中的作用。