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| 美利用氧化鋅和鈷混合物開發(fā)新半導(dǎo)體材料 |
| 來源：互聯(lián)網(wǎng)，更新時(shí)間：2006-8-11 10:18:14，閱讀：
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本報(bào)華盛頓8月3日電 現(xiàn)在，人們?cè)诖蜷_計(jì)算機(jī)電源開關(guān)后，并不能馬上開始的工作，而是需要等上一小會(huì)兒以便讓計(jì)算機(jī)運(yùn)行存儲(chǔ)在硬盤上的操作系統(tǒng)、殺毒軟件、防火墻和其他程序。然而，也許在不久的將來人們按下電源開關(guān)按鈕便可開始工作。
實(shí)際上，如果人們有能力操縱電子的磁性和控制電子電荷流，那么就有望為開發(fā)出一種電子器件，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)即開即用，這是正在興起的“自旋電子學(xué)”的基礎(chǔ)。過去，開發(fā)這樣的裝置所遇到的最大障礙是找不到非易失性的磁性半導(dǎo)體材料。人們找到的能夠滿足要求的材料必須在零下200攝氏度時(shí)才能正常工作。
美國(guó)華盛頓大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)，由氧化鋅和鈷組成的混合物能夠在合適的環(huán)境下實(shí)現(xiàn)電子磁性和電性的操縱。該大學(xué)化學(xué)專業(yè)副教授丹尼爾•加麥林說：“我們測(cè)試的材料顯示，它們?cè)谑覝刂芯哂写判浴！毖趸\和鈷的混合物被稱為鈷綠，19世紀(jì)時(shí)，瑞典化學(xué)家斯文•瑞曼將其作為顏料用于藝術(shù)作品。
氧化鋅是化學(xué)機(jī)構(gòu)較為簡(jiǎn)單的半導(dǎo)體，也是鈷綠的重要成分。為測(cè)試鈷綠的材料特性，位于華盛頓州的太平洋西北國(guó)家實(shí)驗(yàn)室讓氧化鋅中的少部分鋅離子被具有磁性的鈷離子所替代，獲得鈷綠材料。隨后，在華盛頓大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室中，加麥林他們將鈷綠“暴露”在鋅金屬蒸氣中，不僅為鈷綠增加更多的電子，同時(shí)將氧化鋅中的鈷離子整齊排列開來，讓鈷綠材料整體產(chǎn)生磁性。
研究人員發(fā)現(xiàn)，在鋅金屬蒸氣“暴露”過程結(jié)束后，鈷綠在室溫下仍然保持著很強(qiáng)的磁性；當(dāng)將其放在空氣中加熱時(shí)，鈷綠在“暴露”過程中獲得的額外電子則消失得無(wú)影無(wú)蹤，同時(shí)鈷綠磁性也不復(fù)存在。研究人員認(rèn)為，這說明額外電子和磁性具有相互依賴的特性。加麥林表示，他們下一步的工作是將鈷綠材料同硅半導(dǎo)體相結(jié)合。
鈷綠材料的開發(fā)還處于早期階段，加麥林相信，他們的材料終究將對(duì)計(jì)算機(jī)和數(shù)字設(shè)備帶來深刻的影響，讓計(jì)算機(jī)能夠迅速啟動(dòng)工作，同時(shí)節(jié)約能耗。 |
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