剑桥大学——未来计算机将配备三维纳米磁体

【概要】
由于60年代后期的电子设备已能够在二维电路中存储和传输信息（比特）。现在，研究人员已能够沿着三维空间创建移动信息的纳米级磁路来打破这一维度障碍。这一突破可能会使得电子设备的存储和处理能力比当前使用的要大得多。

【图1注】新型3D纳米磁体的制备过程：使用气体注射器和电子显微镜，将3D支架打印到硅衬底上（步骤1和2）。磁性材料沉积在整个衬底上（绿色，步骤3）。然后使用激光从衬底和纳米结构独立读取磁性信息（红色，步骤4）。

【图2注】该项目的首席研究员AmalioFernández-Pacheco（右）和该作品的主要作者DédaloSanz-Hernández（右）与剑桥大学用来从3D磁性纳米结构中读取信息的光学系统合影。

当今的信息革命建立在传统印刷不断缩小的电子元件基础之上，随着现有技术达到物理学所允许的极限，研究人员开始探索第三个维度，寻找另一条路线，继续改进我们口袋里的电子设备。

ACS Nano杂志最近发表了一项研究表明，英国剑桥大学和荷兰TU Eindhoven的研究人员展示了如何将3D-nanprinting中最先进的技术与传统方法结合起来，并将其用于处理信息。

剑桥Cavendish实验室的项目首席研究员AmalioFernández-Pacheco指出：“我们展示了一种制造和使用磁性装置的新方法，该装置在纳米尺度上可以沿着空间的三个维度可调控地移动信息。为了在3D中创建这些纳米磁体，他们将电子显微镜与气体注射器结合以用于在传统的2D硅基板上3D打印出悬浮的支架。在3D纳米印刷之后，将磁性材料沉积在整个集合体上并使得信息得以传输。

通过将非常精确的制造协议与定制的激光系统相结合，作者已经实现了对完全悬空，并且宽度仅为300纳米的样品结构进行检测。“在这项工作中，我们不仅展示了纳米加工能力的重大飞跃，更为重要的是，我们已经开发出了一个系统，使我们能够以相对简单的方式来处理这些微小的设备”，DédaloSanz-Hernández解释道：“设备中的信息可以用暗场配置中的单个激光来读取（这种技术旨在隔离明亮背景中的小物体）”。

这个突破是“电子学”这个领域的一部分，自旋电子技术不仅利用电荷电子来存储和处理信息，而且利用它们的自旋，使电子电路的发展拥有比现有技术更高的能源效率。

费尔南德斯 - 帕切科（Fernández-Pacheco）评论道：“像这样的项目为开发全新一代磁性设备开辟了道路，可以通过利用空间的三个维度以非常有效的方式存储移动和处理信息。

原文链接：Three-dimensional nanomagnets for the computer of tomorrow
文献链接：Three-dimensional nanomagnets for the computer of tomorrow

本文由材料人编辑部李妹编辑，点我加入材料人编辑部。

材料测试，数据分析，上测试谷。