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首個磁子二維電路模擬成功

2018-07-04 15:52 來源:科技日報 責(zé)任編輯:fl
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摘要:原標(biāo)題:首個磁子二維電路模擬成功所有電子設(shè)備都離不開芯片以及由芯片組成的集成電路,目前電子開關(guān)元件通常通過三維即所謂的橋結(jié)構(gòu)連接。而德國凱澤斯勞滕技術(shù)大學(xué)科學(xué)家

原標(biāo)題:首個磁子二維電路模擬成功

所有電子設(shè)備都離不開芯片以及由芯片組成的集成電路,目前電子開關(guān)元件通常通過三維即所謂的橋結(jié)構(gòu)連接。而德國凱澤斯勞滕技術(shù)大學(xué)科學(xué)家開發(fā)出了一種更有效的辦法,他們用磁子(又稱玻爾磁子)取代電子,并通過模型,首次展示了如何在集成振幅回路中使這些磁子形成電流,且只在二維尺度上與元件連接。該研究已發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》雜志上。

這項研究工作由凱澤斯勞滕技術(shù)大學(xué)安德列·丘馬克教授負(fù)責(zé),論文第一作者是來自中國的博士生王齊。丘馬克稱,電子電路是當(dāng)今通用電子產(chǎn)品的基礎(chǔ),物理學(xué)家正在開發(fā)新一代電路,其中就包括他們正在從事的研究。他們采用磁性材料的自旋波傳遞信息,這種波的量子粒子就是磁子。與電子相比,磁子可以傳輸更多的信息,消耗更少的能量,產(chǎn)生更少的廢熱,這可以使計算機(jī)變得更快,功能更強(qiáng)大。

王齊介紹說,如同普通電子電路一樣,為了連接各個開關(guān)元件,需要導(dǎo)體和所謂的線路交叉節(jié)點(diǎn)。在模擬研究中,他們成功地開發(fā)出了一個磁子交叉節(jié)點(diǎn)。當(dāng)兩個磁導(dǎo)體極其靠近時,粒子波的能量就會從一個導(dǎo)體傳輸?shù)搅硪粋€導(dǎo)體。這一原理在光學(xué)上早已應(yīng)用,如利用光纖來傳送信息。

這種集成磁角動量電路的特殊之處在于,其可以在沒有三維橋梁結(jié)構(gòu)的線路交叉節(jié)點(diǎn)使用,而在經(jīng)典電子電路中,必須有三維橋梁結(jié)構(gòu)的線路交叉節(jié)點(diǎn),才能確保電子在多個元件之間流動。王齊說,他們的電路使用二維平面布線,磁子導(dǎo)體只需要靠近在一起,這個“接觸點(diǎn)”被稱為定向耦合器。研究人員將借助這個模型設(shè)計出第一個磁子電路。

丘馬克表示,對于未來計算機(jī)組件的生產(chǎn),這些新穎的電路可以節(jié)省材料,從而節(jié)約成本。此外,模擬元件的尺寸控制在納米尺度范圍,可滿足更先進(jìn)的電子元件要求,畢竟磁子芯片的信息密度比電子芯片要大很多倍。(記者 顧鋼)

 

責(zé)任編輯:fl

(原標(biāo)題:科技日報)

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