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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 責任編輯:fl
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摘要:原標題:首個磁子二維電路模擬成功所有電子設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)大學科學家

原標題:首個磁子二維電路模擬成功

所有電子設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)大學科學家開發(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《科學進展》雜志上。

這項研究工作由凱澤斯勞滕技術(shù)大學安德列·丘馬克教授負責,論文第一作者是來自中國的博士生王齊。丘馬克稱,電子電路是當今通用電子產(chǎn)品的基礎(chǔ),物理學家正在開發(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,這可以使計算機變得更快,功能更強大。

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,需要導體和所謂的線路交叉節(jié)點。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。當兩個磁導體極其靠近時,粒子波的能量就會從一個導體傳輸?shù)搅硪粋€導體。這一原理在光學上早已應用,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,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,磁子導體只需要靠近在一起,這個“接觸點”被稱為定向耦合器。研究人員將借助這個模型設計出第一個磁子電路。

丘馬克表示,對于未來計算機組件的生產(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)

 

責任編輯:fl

(原標題:科技日報)

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