美研究人员发现纳米材料 可自行组成多组分电路

365体育官网2017年1月24日讯  纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围(1-100nm)或由它们作为基本单元构成的材料,这大约相当于10~100个原子紧密排列在一起的尺度。

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美研究人员发现纳米材料 可自行组成多组分电路

美国能源部橡树岭国家实验室研究人员发现,纳米材料不可思议的行为超越了目前硅基芯片微处理器的能力。日前《先进电子材料》杂志封面文章报道的一项研究显示,复合氧化物单晶材料被局限在微观纳米尺度时,其表现如同一个多组分的电路,或能支撑新型的多功能计算体系结构。

据物理学家组织网报道,这种纳米材料的行为源于复合氧化物不寻常的“相分离”特征,在微小尺度上,材料表现出截然不同的电和磁特性。这意味着复合氧化物材料在单纳米尺度上,有望自行组装成电路元件。

橡树岭国家实验室研究员、论文作者扎克·沃德说:“材料单一区域内共存有不同的磁和电子行为,让它有可能用于创建可擦写电路。”这种材料可通过多种方式控制,也为创建新的计算机芯片类型提供了可能。

目前,计算机产业越来越受限于硅基芯片的尺寸,橡树岭国家实验室的这项原理验证实验表明,相分离材料可以在某种程度上超越传统的“一个芯片搞定所有问题”的方法和路径。多功能芯片能够同时处理多项输入和输出,可以为计算方面的特殊应用和需求提供支持。

沃德解释说,如果接入多个外部设备,通常需要将几个不同组件连接到计算机主板上。这项研究成果表明,某些复合材料可以将组件内置其中,这样可能减小尺寸和对电源的要求。新方法的目的是通过发展硬件水平来提高性能,这意味着驱动超级计算机、台式机和智能手机的材料和结构将不再被迫局限在一块芯片上了。

据报道,研究人员在一种名为LPCMO的材料上证明了其可行性,但强调不同的材料有不同的属性,工程师可以开发其他种类的相分离材料。

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