钴绿色允许电子被电和磁操纵

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这可能会成为未来电子设备的现实,它可以通过电子的磁性和电荷来操纵电子。操纵电子磁性的能力,除了控制它们的电荷流,有可能为计算机和其他设备创造广泛的新能力,也是一种新兴技术“自旋电子学”的基础。制造这种器件的一个主要障碍是寻找不易退磁的非易失性磁性半导体材料。欧洲杯足球竞彩到目前为止,发现的唯一满足要求的欧洲杯足球竞彩材料只能在绝对不舒适的零下200摄氏度(约零下328华氏度)下工作。

但现在研究人员华盛顿大学他们展示了一种材料——一种氧化锌和钴的混合物,最早在1780年被制成一种叫做钴绿的颜料——这种材料似乎能够在更合适的环境中运行,并且可以通过电和磁来控制电子。

威斯康星大学的化学助理教授Daniel Gamelin说:“最大的欧洲杯足球竞彩挑战是开发出不仅能在低温下而且能在实际温度下执行这些功能的材料。”“我们测试的材料的突破在于它们在室温下表现出了磁性。”欧洲杯足球竞彩

集成了许多微型晶体管的硅基半导体是计算机和一系列其他设备的核心。但是,虽然硅芯片允许基于电荷对电子进行复杂的操纵,但目前的芯片技术在操纵电子的磁性或自旋方面并不有用。

人们认为,在半导体器件中操纵电子磁性状态的最简单方法是使用含有磁性元素的半导体材料,如硅或氧化锌。之前的研究表明,一些磁性半导体可以在室温下工作,但关于结果是否支持这一结论,一直存在激烈的争论。

为了测试钴绿,研究人员太平洋西北国家实验室在里奇兰,洗。这是一种化学结构简单的半导体,因此少量的锌离子被具有磁性的钴离子取代。然后,在甘末林的UW实验室里,钴离子通过暴露在锌金属蒸汽中,将额外的电子引入氧化锌,从而使材料具有磁性。在室温下,即使蒸汽暴露结束,其磁性也保持良好。当掺钴氧化锌在空气中加热时,研究人员观察到额外的电子消散,磁性消失,这表明两者是相互依存的。

甘默林说:“这项研究表明,这是一个真实的影响,这些材料有希望。”欧洲杯足球竞彩“下一步是尝试让这些材料与硅半导体结合。”欧洲杯足球竞彩

这种明亮的蓝绿色氧化锌和钴的混合物,被称为钴绿或里曼绿,19世纪瑞典化学家斯文里曼(Sven Rinman)首次发明作为艺术颜料。低浓度的磁性钴离子使其成为测试自旋电子学材料的一个很好的候选材料,Gamelin说。

他是7月21日发表在《物理评论快报》上的一篇描述这项工作的论文的通讯作者。合著者是华盛顿大学化学博士生Kevin Kittilstved和Dana Schwartz,以及太平洋西北实验室的Allan Tuan、Steve Heald和Scott Chambers。这项工作由国家科学基金会、研究公司、德雷福斯基金会、斯隆基金会和美国能源欧洲杯线上买球部资助。

Gamelin说,由于这些材料的开发还处于早期阶段,目前还欧洲杯足球竞彩不清楚它们的最终特性是什么,而它们的最终特性将决定它们的用途。但最终,这些材料可能会对计算机和数字设备欧洲杯足球竞彩产生深远的影响,从它们的使用方式到它们的电力需求。

他说:“比如,一般的感觉是,使用这些设备会消耗更少的电力,所以需要的冷却能力也会更少。”“这将是一个重大进步。”

http://www.washington.edu

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