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科學家發現新粒子 硬碟可縮成花生米大

一種剛剛發現的新型粒子或許可以用於製造大容量迷你硬碟。筆記型電腦的硬碟可能變得祇有花生米大。

根據NBC電視台網站的報導,這種新粒子被稱為斯基米子(skyrmion),是以英國物理學家托尼‧斯基米(Tony Skyrme)的名字命名的。他在1962年最早預言了這種粒子的存在。斯基米子屬於重子,是由三個夸克組成的複合粒子,是強子的一類。

在8月8日出刊的《科學》雜誌上,德國漢堡大學的克爾斯汀‧馮‧伯格曼教授(Kirsten von Bergmann)和她的同事們報導了他們關於斯基米子的最新成果。

磁場是數據儲存的基礎。在普通磁鐵中,原子的電子自旋方向相同,因此產生磁場。在硬碟中,這些小的磁場構成了0和1,以及所謂的比特或者位元。但是這些位元之間必須有一些間隔,否則這些磁場就會互相影響,數據就會大亂。現在最好的硬碟技術需要的間隔為25奈米(一奈米是百萬分之一毫米)。

但在斯基米子中,電子的自旋方向各不相同。如果用斯基米子作為硬碟的基礎位元,其間距可以進一步縮小,硬碟的體積也渴望大大縮小。在馮‧伯格曼的實驗中,兩個斯基米子之間的距離可以小到6奈米。這意味著iPod的硬碟可以微縮至一粒大米的尺寸。

在實驗中,研究者們把一張鈀鐵合金的薄膜置於磁場中並冷卻到接近絕對零度。薄膜的厚度祇有兩個原子左右。斯基米子立刻出現在薄膜上。接下來,用電子束轟擊鈀鐵薄膜,可將斯基米子湮滅;如果再次轟擊,斯基米子會再次出現。這就相當於用磁場在硬碟上寫0和1的過程。

現在這個概念已受到證實,下一步就是製作真正的斯基米子硬碟了。馮‧伯格曼說,目前的挑戰是找到在室溫下可以產生斯基米子的材料。這樣的硬碟不但更穩定,還會對熱有更高的耐受力。普通硬碟受熱時可能導致信息丟失。

但是斯基米子硬碟的最大好處是耗電大大降低。理論上,新硬碟的能耗可能祇有現有硬碟的10萬分之一。另外,新硬碟的讀寫手段是傳統的電子束。這對將來的斯基米子硬碟也是一大利多消息。

責任編輯: zhongkang  來源:NBC 轉載請註明作者、出處並保持完整。

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