在全球范圍內(nèi),在人工智能的推動(dòng)下,計(jì)算正在以前所未有的速度蓬勃發(fā)展。因此,世界計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施驚人的能源需求已成為一個(gè)主要問(wèn)題,而開(kāi)發(fā)更節(jié)能的計(jì)算設(shè)備是科學(xué)界面臨的主要挑戰(zhàn)。
使用磁性材料來(lái)構(gòu)建存儲(chǔ)器和處理器等計(jì)算設(shè)備已成為創(chuàng)建“超越 CMOS”計(jì)算機(jī)的一種有前景的途徑,與傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)相比,這種計(jì)算機(jī)使用的能源要少得多。磁體中的磁化切換可用于計(jì)算,就像晶體管從打開(kāi)或關(guān)閉切換以表示二進(jìn)制代碼的 0 和 1 一樣。
雖然這一方向的大部分研究都集中在使用塊狀磁性材料,但一種新型磁性材料(稱為二維范德華磁體)提供了卓越的性能,可以提高磁性設(shè)備的可擴(kuò)展性和能源效率,使其商業(yè)化可行的。
盡管轉(zhuǎn)向二維磁性材料的好處是顯而易見(jiàn)的,但它們?cè)谟?jì)算機(jī)中的實(shí)際應(yīng)用卻受到一些基本挑戰(zhàn)的阻礙。直到最近,二維磁性材料只能在非常低的溫度下工作,就像超導(dǎo)體一樣。因此,將其工作溫度提高到室溫以上仍然是首要目標(biāo)。此外,對(duì)于在計(jì)算機(jī)中使用,重要的是它們可以被電控制,而不需要磁場(chǎng)。
彌合這一基本差距,即二維磁性材料可以在室溫以上且無(wú)需任何磁場(chǎng)的情況下進(jìn)行電切換,有可能將二維磁體轉(zhuǎn)化為下一代“綠色”計(jì)算機(jī)。
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