两层MRAM;完美的保密;自我修复电池。
两层MRAM
在东京技术学院的科学家提出了一个简单的MRAM建设能够执行速度比传统的记忆还少。
这个想法依赖单向自旋霍尔磁阻(USMR),一种spin-related现象,可以用来开发MRAM单元和一个非常简单的结构。自旋霍尔效应导致的积累与一定的自旋电子材料的横向两侧。本研究的动机是自旋霍尔效应,在拓扑绝缘体尤其强烈,会导致一个巨大的USMR结合拓扑绝缘体与铁磁半导体。
当转速相同的电子积累两种材料之间的界面,由于自旋霍尔效应,自旋可以注入到铁磁层和其磁化翻转,允许写操作。同时,复合结构的电阻变化的方向磁化由于USMR效果。因为可以测量电阻使用外部电路,这允许读操作。
团队设计了一个复合结构由一层砷化镓锰(GaMnAs铁磁半导体)和铋锑化物(BiSb拓扑绝缘体)。这种组合,他们成功地获得一个巨大的USMR比率为1.1%。特别是,结果表明,利用现象称为“磁振子散射”和“spin-disorder散射”铁磁半导体会导致一个巨大的USMR比率,从而能够在真实的应用程序中使用这一现象。
加,而不是传统MRAM所需的大约30层,新设备只需要两层。“进一步材料工程可能会进一步提高USMR比率,这是必不可少的USMR-based mram结构极其简单和快速阅读。我们演示的USMR比率超过1%这一目标是一个重要的一步,”范教授南海说,东京理工大学副教授。
完美的秘密
研究员阿卜杜拉国王科技大学(KAUST),圣安德鲁斯大学的科学和非常规中心流程说他们已经创建了一个牢不可破的加密技术。
团队创建的光学芯片,使信息从用户发送到用户使用一次性unhackable通信,达到“完美的保密,”允许保护机密数据更安全地在公共古典沟通渠道。他们提出的系统使用硅芯片包含复杂结构不可逆转地改变发送信息在一个一次性的关键,不能重新创建或由攻击者截获。
“这项新技术绝对是牢不可破的,因为我们在文章严格证明。它可以用来保护用户通信交换的机密性分离的距离以超快的速度接近光限制和廉价和电子光学芯片兼容,”教授说安德里亚迪法尔科的圣安德鲁斯大学的物理学和天文学。
密钥生成的芯片,解锁每个消息,从来都不存储和消息的不是沟通,和他们不能由用户重新themselves-adding额外的安全。
”更为强大和量子计算机的出现,所有当前加密将会在很短的时间被打破,暴露我们目前的隐私,更重要的是,过去的通信。例如,攻击者可以存储一个加密的消息,今天发送,等待正确的技术可用来解释沟通,“说安德里亚·Fratalocchi KAUST电气工程的副教授。
该小组目前正在发展中专利技术的商业应用。他们有一个全功能的演示,并构建用户友好的软件系统。
自愈的电池
厄巴纳伊利诺斯州大学的研究人员开发了一个固态聚合物电解质为锂离子电池,可以损伤后自我修复。材料还可以回收不使用严厉的化学品或高温。
多次充放电循环后,锂离子电池可以开发树突,细细的胡须的金属堆积,可以减少电池寿命,导致热点和电气短裤,有时增大到足以刺穿电池的内部部件,导致爆炸性液体电极和电解质之间的化学反应。
研究人员调查取代液体电解质和固体陶瓷和聚合物电解质,但许多的潜在材料刚性和脆弱导致贫穷electrolyte-to-electrode接触和电导率降低。
“固体ion-conducting为开发流体电解质聚合物是一种选择,”布赖恩说,在伊利诺斯大学的材料科学与工程研究生。“但电池内部的高温条件下可以融化大部分聚合物,又导致树突和失败。”
研究人员开发了一个网络交联的聚合物电解质点可以进行交换反应和交换聚合物链。与线性聚合物相比,这些网络实际上会加重加热,可以最小化树突潜在的问题,研究人员说。此外,他们可以很容易地分解和resolidified成网络结构破坏后,使其可回收利用,恢复后电导率受损,因为他们是自愈。
“大多数聚合物需要强酸和高温分解,”克里斯托弗·埃文斯说,材料科学与工程教授。“我们的材料在室温下溶于水,使其节能和环保的过程。”
团队探索新材料的导电率,发现其潜力作为一个有效的电池电解液是有前途的,研究人员说,但承认,更多的工作需要才可用于电池与今天使用的。
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