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新发现神奇粒子 硬盘可缩成花生米大

海宁
2013-08-09 06:24 中港台时间|08-13 14:42 更新
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【大纪元2013年08月09日讯】(大纪元记者海宁编译报导)一种刚刚发现的新型粒子或许可以用于制造大容量迷你硬盘。笔记本电脑的硬盘可能变得祇有花生米大。

根据NBC电视台网站的报导,这种新粒子被称为斯基米子(skyrmion),是以英国物理学家托尼‧斯基米(Tony Skyrme)的名字命名的。他在1962年最早预言了这种粒子的存在。斯基米子属于重子,是由三个夸克组成的复合粒子,是强子的一类。

在8月8日出刊的《科学》杂志上,德国汉堡大学的克尔斯汀‧冯‧伯格曼教授(Kirsten von Bergmann)和她的同事们报道了他们关于斯基米子的最新成果。

磁场是数据储存的基础。在普通磁铁中,原子的电子自旋方向相同,因此产生磁场。在硬盘中,这些小的磁场构成了0和1,以及所谓的比特或者位元。但是这些位元之间必须有一些间隔,否则这些磁场就会互相影响,数据就会大乱。现在最好的硬盘技术需要的间隔为25 纳米(一纳米是百万分之一毫米)。

但在斯基米子中,电子的自旋方向各不相同。如果用斯基米子作为硬盘的基础位元,其间距可以进一步缩小,硬盘的体积也可望大大缩小。在冯‧伯格曼的实验中,两个斯基米子之间的距离可以小到6纳米。这意味着iPod的硬盘可以微缩至一粒大米的尺寸。

在实验中,研究者们把一张钯铁合金的薄膜置于磁场中并冷却到接近绝对零度。薄膜的厚度祇有两个原子左右。斯基米子立刻出现在薄膜上。接下来,用电子束轰击钯铁薄膜,可将斯基米子湮灭;如果再次轰击,斯基米子会再次出现。这就相当于用磁场在硬盘上写0和1的过程。

现在这个概念已受到证实,下一步就是制作真正的斯基米子硬盘了。冯‧伯格曼说,目前的挑战是找到在室温下可以产生斯基米子的材料。这样的硬盘不但更稳定,还会对热有更高的耐受力。普通硬盘受热时可能导致信息丢失。

但是斯基米子硬盘的最大好处是耗电大大降低。理论上,新硬盘的能耗可能祇有现有硬盘的10万分之一。另外,新硬盘的读写手段是传统的电子束。这对将来的斯基米子硬盘也是一大利好消息。

(责任编辑:毕儒宗)

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