劍橋大學——未來計算機將配備三維納米磁體

【概要】
由于60年代后期的電子設備已能夠在二維電路中存儲和傳輸信息（比特）。現在，研究人員已能夠沿著三維空間創建移動信息的納米級磁路來打破這一維度障礙。這一突破可能會使得電子設備的存儲和處理能力比當前使用的要大得多。

【圖1注】新型3D納米磁體的制備過程：使用氣體注射器和電子顯微鏡，將3D支架打印到硅襯底上（步驟1和2）。磁性材料沉積在整個襯底上（綠色，步驟3）。然后使用激光從襯底和納米結構獨立讀取磁性信息（紅色，步驟4）。

【圖2注】該項目的首席研究員AmalioFernández-Pacheco（右）和該作品的主要作者DédaloSanz-Hernández（右）與劍橋大學用來從3D磁性納米結構中讀取信息的光學系統合影。

當今的信息革命建立在傳統印刷不斷縮小的電子元件基礎之上，隨著現有技術達到物理學所允許的極限，研究人員開始探索第三個維度，尋找另一條路線，繼續改進我們口袋里的電子設備。

ACS Nano雜志最近發表了一項研究表明，英國劍橋大學和荷蘭TU Eindhoven的研究人員展示了如何將3D-nanprinting中最先進的技術與傳統方法結合起來，并將其用于處理信息。

劍橋Cavendish實驗室的項目首席研究員AmalioFernández-Pacheco指出：“我們展示了一種制造和使用磁性裝置的新方法，該裝置在納米尺度上可以沿著空間的三個維度可調控地移動信息。為了在3D中創建這些納米磁體，他們將電子顯微鏡與氣體注射器結合以用于在傳統的2D硅基板上3D打印出懸浮的支架。在3D納米印刷之后，將磁性材料沉積在整個集合體上并使得信息得以傳輸。

通過將非常精確的制造協議與定制的激光系統相結合，作者已經實現了對完全懸空，并且寬度僅為300納米的樣品結構進行檢測。“在這項工作中，我們不僅展示了納米加工能力的重大飛躍，更為重要的是，我們已經開發出了一個系統，使我們能夠以相對簡單的方式來處理這些微小的設備”，DédaloSanz-Hernández解釋道：“設備中的信息可以用暗場配置中的單個激光來讀取（這種技術旨在隔離明亮背景中的小物體）”。

這個突破是“電子學”這個領域的一部分，自旋電子技術不僅利用電荷電子來存儲和處理信息，而且利用它們的自旋，使電子電路的發展擁有比現有技術更高的能源效率。

費爾南德斯 - 帕切科（Fernández-Pacheco）評論道：“像這樣的項目為開發全新一代磁性設備開辟了道路，可以通過利用空間的三個維度以非常有效的方式存儲移動和處理信息。

原文鏈接：Three-dimensional nanomagnets for the computer of tomorrow
文獻鏈接：Three-dimensional nanomagnets for the computer of tomorrow

本文由材料人編輯部李妹編輯，點我加入材料人編輯部。

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