小编采访

纳米迷信:一种加强存储配置容量的新办法!

纳米科学:一种增强存储设备容量的新方法!

托木斯克理工大学的一项研究揭示了低维材料中发现的拓扑涡旋如何被纳米粒子内的电场移位和擦除并再次恢复。这可能为存储器设备或量子计算机提供令人兴奋的机会,其中信息将以拓扑涡旋的特征被加密。

来自TPU和国际合作者的科学家发现了纳米粒子体积中原子的不寻常的自组织,并学会了通过电场控制它。这种受控纳米颗粒可用于产生宽大的非易失性随机存取存储器(NRAM),量子计算机和其他下一代电子器件。

主要作者是TPU普通物理系工程师DmitriyKarpov,他解释说,在现代材料科学中,物质的缺陷分为两大类。第一组包括经典的,经过充分研究的缺陷,当物质中的原子机械无序时,即原子被移除或插入晶格中。在另一组中,晶格本身的空间组织发生变化,这种缺陷称为拓扑。

拓扑缺陷可以强烈影响物质,使其成为超流体或超导体,因此,研究它们非常重要。拓扑缺陷只能在低维材料中发现-二维纳米棒和纳米膜(仅几个原子厚)和一维纳米点或纳米颗粒,它们是由数十或数百个相同原子组成的球形颗粒。

“重要的拓扑缺陷之一是拓扑涡旋,看起来像是由所有原子的小位移引起的可辨别的扭曲。涡旋核心是纳米级的,可以被场地移位,并在纳米粒子内再次擦除和恢复”。洛斯阿拉莫斯国家实验室和新墨西哥州立大学教授EdwinFohtung解释说。

科学家研究了钛酸钡纳米粒子,其内部结构借助于穿透同步加速器AdvancedPhotonSource(芝加哥,美国)的X射线辐射而可视化。他们获得了分辨率为18纳米的纳米粒子体积图像,这使他们能够分析结构中最轻微的变化。结果,研究人员发现外部电场可以取代纳米粒子内部拓扑涡的核心,当场被移除时,它会回到原来的位置。

电子产品的现代组件逐渐变小。这可以显着影响器件的效率,由于量子效应,器件的效率将显着降低。避免这些限制的一种方法是使用拓扑涡旋。因此,它们可用于生成高密度NRAM或量子计算机,其中信息将在拓扑涡旋的特征中被加密。

“总而言之,控制和调整纳米粒子中拓扑窝的可能性对于新电子产品的创建非常重要,”DmitriyKarpov总结道。

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