節能替代品 科學家首次以超導體控制晶片
編譯／高晟鈞
1911年，荷蘭科學家Heike Kamerlingh Onnes首次發現，當水銀溫度降到4.2K時，電阻會完全消失，它將這種現象命名為「超導現象」，此溫度也被稱為臨界溫度。
近一世紀來，許多科學家也紛紛投身超導體領域。日前，來自代爾夫特理工大學的物理學家首次證明，使用超導體控制晶片上的自旋波是可能的。這些磁鐵中的微小電磁波，很可能徹底改變電子產業的未來走向，尤其是在對於節能資訊與量子電腦開發的需求日漸提升的環境下。
節能替代品
自旋波是磁性材料中產生的波，可以用來傳輸信息。而自旋波具有成為高效捷能電子替代品的巨大潛力，科學家多年來一直在尋找一種可以有效操控自旋波的方法。
根據理論推測，金屬電極理當可以用來操控自旋波，但迄今為止，沒有任何物理學家在實驗中看到過這種效應。作者之一的量子科學副教授Toeno van der Sar表示：「我的最大的突破在於，我們發現，當你使用『超導電極』時，就可以正確操控自旋波。」
自旋波的「超導鏡」
自旋波產生磁場，進而在超導體中產生電流。超導電極就像是自旋波的一面鏡子，可以將磁場反射回自旋波，並降低自旋波的垂直移動速度，使其更容易操控。
研究團隊使用被稱為「地球上最好磁鐵」的釔鐵石榴石進行測試。研究團隊放置一個超導電極與另一個電極來感應自旋波。透過將系統冷卻至零下-268度，電極隨即進入超導狀態。並且隨著溫度降低，自旋波的速度也越來越慢。透過這種原理，研究團隊獲得了操控自旋波的獨特方法。
打開新電子世界維度的大門
「自旋波技術仍處於起步階段。」研究人員Michael Borst說道。「舉例來說，要使用這項技術製造節能電腦，我們得從建構小型電路開始。超導電極地發現，更像是開啟節能領域的一把鑰匙。」
Michael也補充道：「我們現在已經可以設計出基於自旋波和超導體的設備，並且只產生少量熱能與聲音。這些對於未來應用在不論是手機、量子電腦都有著巨大幫助。」
資料來源:Innovation
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