加州大学伯克利分校和加州大学洛杉矶分校的研究人员已经找到了如何测量的微小磁场在高温超导体有色钻石;来自苏黎世ETH和PSI的科学家已经发现证据表明特定材料的磁性可以修改非常迅速打开的可能性材料可用于超高速硬盘。
有色钻石:超导的最好的朋友
伯克利加州大学的研究人员和以色列内盖夫的本-古里安大学和加州大学洛杉矶分校发现有色钻石测量微小的磁场在高温超导体,提供一种新的工具来探测这些大肆宣扬,但知之甚少的材料。
钻石会给我们测量的传感器,可以用于高温超导体的物理理解,尽管它们的发现者获得1987年诺贝尔奖,还不理解,研究者说。
高温超导体是充满异国情调的钇或铋等材料混合,当冷却到绝对零度以上180华氏度(-280ºF),失去所有的耐电,而低温超导体必须冷却到绝对零度以上几度。当发现28年前,科学家预测我们将很快有室温超导体无损电力传输或磁悬浮列车——但这从未发生过。
这个新的调查可能阐明高温超导体和帮助理论家裂纹这一悬而未决的问题。钻石的颜色中心的独特属性表现出量子行为,而其他大多数固体在室温下不。这是很令人惊讶的,部分原因,这些新的传感器有如此高的潜力,研究人员说。
氮-空位中心被认为是用于探测裂缝的金属,如桥梁结构或喷气发动机叶片,对于国土安全应用程序,作为敏感的旋转传感器,甚至作为量子计算机的构建块。
纯金刚石的晶格是纯碳(黑球),但是当一个氮原子取代碳和踢出相邻的碳,氮-空位中心”成为一个敏感的磁场传感器。(来源:加州大学伯克利分校)
钻石传感器结合高灵敏度和高空间分辨率的潜力,因为他们比他们的竞争对手在高温下运转,超导量子干涉器件或鱿鱼,磁力计——他们是研究高温超导体的好。尽管一些超导材料的磁探测技术已经存在,需要新方法将提供更好的性能,研究人员指出。
他们使用传感器来检测微小磁漩涡的出现和消失的材料变成了超导和可能是一个了解这些材料的关键成为高温超导。
现在他们已经证明可以探测发生超导体,他们计划建造更多的敏感和高分辨率的传感器芯片研究单个磁涡旋的结构,希望发现新的东西,不能与其他技术。
修改与电磁性
提供希望用于超高速计算机硬盘在不久的将来,科学家从苏黎世ETH和PSI发现的证据磁性特殊的材料可以修改非常迅速。
在大多数材料,磁订单只能通过重定向一个外部磁场。在一个特殊的类的材料,还有一个选择:多铁性磁性由外加电压可以改变。多铁性目前激烈的物理学研究的主题,感兴趣,源于未来可能使用在计算机存储媒体。
在今天的设备数据是目前编写到电脑硬盘使用机械磁头但将来多铁性硬盘可以上电的速度更快。然而目前只有这个相对较新的类的基本物理性质的材料被研究。直到现在,还没有实验证据表明,多铁性的磁顺序可以改变很快与今天的硬盘使用电场测量变化最快的是thousandths-of-a-second范围。相比:使用一个磁头,数据已经可以保存在硬盘快一百万倍,研究人员说。
在这项实验中,科学家们激发了铽亚锰酸盐晶体(如右边所示)与低频光脉冲(红色)和x光辐射测量励磁(蓝色)。(来源:苏黎世理工学院)
他们现在发现实验证据磁矩在多铁性的顺序也可以更快地响应电压——在不到1000000000秒,即一千倍的速度数据可以今天写在硬盘上。
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