麻省理工學院的科學家們已經(jīng)解決了將二維磁性材料投入實際應用的關(guān)鍵障礙，為下一代節(jié)能計算機奠定了基礎。
在全球范圍內(nèi)，在人工智能的推動下，計算正在以前所未有的速度蓬勃發(fā)展。因此，世界計算基礎設施驚人的能源需求已成為一個主要問題，而開發(fā)更節(jié)能的計算設備是科學界面臨的主要挑戰(zhàn)。
使用磁性材料來構(gòu)建存儲器和處理器等計算設備已成為創(chuàng)建“超越 CMOS”計算機的一種有前途的途徑，與傳統(tǒng)計算機相比，這種計算機使用的能源要少得多。磁體中的磁化切換可用于計算，就像晶體管從打開或關(guān)閉切換以表示二進制代碼的 0 和 1 一樣。
二維磁鐵的優(yōu)點
雖然這一方向的大部分研究都集中在使用塊狀磁性材料，但一類新型磁性材料(稱為二維范德華磁體)提供了卓越的性能，可以提高磁性設備的可擴展性和能源效率，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的，但它們在計算機中的實際應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。此外，對于在計算機中使用，重要的是它們可以被電控制，而不需要磁場。彌合這一基本差距，即二維磁性材料可以在室溫以上且無需任何磁場的情況下進行電切換，有可能將二維磁體轉(zhuǎn)化為下一代“綠色”計算機。
麻省理工學院研究人員的突破
麻省理工學院的一個研究小組現(xiàn)在通過設計一種“范德華原子分層異質(zhì)結(jié)構(gòu)”裝置實現(xiàn)了這一重要里程碑，其中二維范德華磁體(碲化鐵鎵)與另一種二維材料(二碲化鎢)連接。在最近發(fā)表在Science Advances上的一篇開放獲取論文中，該團隊表明，只需在兩層器件上施加電流脈沖，就可以在 0 和 1 狀態(tài)之間切換磁鐵。
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