Anonim

Sammensatt oppdagelse setter stadium for raskere elektroniske enheter

materialer

Richard Moss

29. juni 2015

Elektronikk kan bli raskere og bedre raskere, takket være oppdagelsen av at niobiumfosfid har en spesielt høy magnetoresistens - et fenomen illustrert her hvor elektroner avbøyes fra deres opprinnelige strømningsretning (grønn pil) av et magnetfelt (svarte piler), og øker elektrisk motstand (Kreditt: Yulin Chen)

En oppdagelse ved Max Planck-instituttet for kjemisk fysikk av faste stoffer kan bane vei for videre sprang fremover i hastigheten til elektroniske systemer. Forskerne, som arbeidet i samarbeid med kollegaer ved Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf og Radbound University, fant at et materiale som heter niobiumfosfid, som er en sammensetning av overgangsmetall niob og fosfor, øker sin motstand i magnetfeltet dramatisk. Materialet kan finne bruk i raskere harddisker med høyere kapasitet og andre elektroniske komponenter.

Elektroniske komponenter som harddisker bruker vanligvis lag av forskjellige materialer i filigree-struktur (små perler og tråder av metall loddet på overflaten) for å utnytte et fenomen kjent som magnetoresistens for å utvikle høy elektrisk motstand, noe som muliggjør høyere tetthet av data og dermed større lagringskapasitet.

Det som skjer her er at en liten mengde elektrisitet fører til at ladetransportørene avleder seg via et fenomen som kalles Lorentz-kraften, og det fører til at elektroner strømmer i feil retning og derved øker elektrisk motstand og gir en svært presis lesning av dataene som er magnetisk lagret på et gitt sted.

"Jo raskere elektronene i materialet beveger seg, desto større er Lorentz-kraften og dermed effekten av et magnetfelt, " forklarer studieforfatteren Binghai Yan. Elektronene i dette materialet, niobiumfosfid, reiser veldig fort. Niobiumfosfid inneholder superfastladningsbærere, eller relativistiske elektroner, som beveger seg ved 300 km / s (186 mi / s), som er en tusendel av lysets hastighet. Og den ekstreme hastigheten gjør at motstanden øker med en faktor på 10.000.

Forskerne mener at niobiumfosfid har et enormt potensial for fremtidige applikasjoner innen informasjonsteknologi, ikke bare i harddisker, men også i mange andre elektroniske komponenter som bruker magnetoresistens til funksjon.

Et dokument som beskriver studien ble publisert i tidsskriftet Nature Physics .

Kilde: Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf

Elektronikk kan bli raskere og bedre raskere, takket være oppdagelsen av at niobiumfosfid har en spesielt høy magnetoresistens - et fenomen illustrert her hvor elektroner avbøyes fra deres opprinnelige strømningsretning (grønn pil) av et magnetfelt (svarte piler), og øker elektrisk motstand (Kreditt: Yulin Chen)

Anbefalt Redaksjonens