康奈尔大学的新型超级材料能让电子产品环保100倍吗?雷竞技最新app

康奈尔大学的研究人员设计了一种新的磁性材料，这种材料有可能使电子产品“绿色环保”100倍。雷竞技最新app这(最终)会成为室温超导体的曙光吗?

这种新材料

新材料已经由康奈尔大学的研究人员设计是磁电多铁材料，意味着什么呢结合磁性和电性无需过冷。这种材料将原子层包裹起来，利用电流，这些原子的磁性取向可以从一个方向翻转到另一个方向(然后再翻转回来)。

伪彩色电子扫描图像的材料。图片由康奈尔大学。图片来源:Emily Ryan和Megan Holtz

这种改变原子层磁性的能力允许永久存储二进制数据。使用磁定向存储数据的优点是，存储器是非易失性的，即使在没有电源的情况下也能保留其信息。

再加上材料的非易失性，存储器排列的物理大小可以导致相当高的数据存储密度。其他形式的永久内存存储，如NAND和NOR闪光具有破坏性它限制了在设备故障前可以执行的写周期数。

然而，磁性存储通常没有破坏性，这就是为什么大多数大型数据存储技术使用磁性硬盘的原因。因此，正是这种磁性的电子控制技术让电子工程师们为这种技术而兴奋不已。

NAND闪存:浮动门在写周期期间造成少量损坏。图片由维基百科用户提供Cyferz(cc -的- sa - 3.0]

这种新材料是由六方镥铁氧化物(LuFeO3)的原子精确薄膜制成的。这种材料是强铁电性的，但表现出弱磁性。

然后，使用一种叫做“分子束外延”的技术，工程师们每重复使用LuFeO3 10次，就增加一层额外的氧化铁单层。这提高了材料的磁性，并允许磁场由低脉冲电流控制。

但是这种新型磁电材料最重要的方面是它能在室温下工作。

室温Super-Materials

科学家们一直在热议在室温下追求特殊材料几十年了。有很多科学特性，比如超导能力，可以彻底改变世界——那么为什么我们在日常生活中看不到超导体呢?

问题是，超导体设备只能在非常低的温度下工作，而这种温度只能通过使用非常冷的液体，如液氮和液氦来获得。因此，这些设备只能在研究实验室和专家使用的高科技设备(如核磁共振扫描仪依赖于超导体)。

想象一下如果发现室温超导体会有什么影响。室温超导体可以制造得比现有系统小得多，因此可以用于小型设备比如汽车、电脑甚至智能手机。

磁悬浮列车利用超导体实现电磁悬浮。照片来源:Alex Needham。

到目前为止，大多数其他多铁质材料只能在低温下工作，这限制了它们的实际应用。但这种新材料在室温下工作的事实是电子和半导体行业的游戏规则改变者。雷竞技最新app

与依赖于晶体管和浮动门的标准半导体存储系统相比，这种新的多铁质材料对非常小的电脉冲具有响应能力。这意味着基于多铁质材料的存储设备不仅消耗更少的能量，而且速度更快。

电子产品的低能耗正变得越来越重要，这不仅仅是为了方便雷竞技最新app用户，也是为了整个地球的能源消耗。目前，全球电子产品的耗电量估计占所有耗电量的5%。雷竞技最新app预计这5%到2030年将增加到40%或50%。

康奈尔大学的这种超级材料可以与更环保的能源生产方法协同工作。

总结

如果康奈尔大学的新材料能够大规模生产并成功用于存储信息，我们可能会看到一个全新的存储选项。更快、更低功率的内存模块可以为消费者提供更快的启动速度、更大的移动设备存储空间和更低的功耗，从而增加电池寿命。

其他技术，如NAND和NOR闪存可能很快就过时了，被认为是过时的(特别是当USB记忆棒在传输文件后变得非常温暖的时候)。

考虑到地球上消耗了大量的能源——以及这些消耗对环境造成的损害——我们当然可以利用一些更环保的技术。