微小的溫度變化就能改變其磁性

科技日?qǐng)?bào)訊 《應(yīng)用物理學(xué)快報(bào)》雜志刊登了美國(guó)加州大學(xué)圣迭戈分校的物理學(xué)家伊凡·舒爾研究團(tuán)隊(duì)的最新發(fā)現(xiàn)：一種依靠微小的溫度變化就能改變其磁性的高靈敏磁性材料，新材料或許能用來(lái)制造磁性儲(chǔ)存器，提高計(jì)算機(jī)硬盤的存儲(chǔ)性能。

這種材料目前還沒有名字，但舒爾表示：“磁性氧化物混合物”或許能恰如其分地表達(dá)出其獨(dú)特的屬性。據(jù)美國(guó)趣味科學(xué)網(wǎng)站近日?qǐng)?bào)道，新材料由薄薄一層鎳和一層氧化釩組成，鎳有磁性且對(duì)熱很敏感，而氧化釩的屬性則會(huì)隨溫度發(fā)生改變。溫度低時(shí)，氧化釩像絕緣體；溫度高時(shí)像金屬。舒爾表示：“將一層氧化物和一層磁性材料放在一起，我們能制造出擁有獨(dú)特磁性的人工材料。”

舒爾解釋道，任何磁性材料都有兩個(gè)非常重要的屬性：磁化和矯頑力—指在磁性材料已磁化到磁飽和后，使其磁化強(qiáng)度減到零所需要的磁場(chǎng)強(qiáng)度，后者對(duì)溫度的依賴很弱。比如，磁性冰箱貼的矯頑力非常大，因此，在室溫下，其磁性能始終保持，為了減少其矯頑力使其不再具有磁性，必須將其加熱到很高的溫度；而為了讓其再次擁有磁性，必須將其置于一個(gè)磁場(chǎng)中。但新材料的矯頑力在10攝氏度的變化范圍內(nèi)就能顯著改變，因此，不需要將其加熱到高溫就可以讓其再次擁有磁性。

舒爾表示，這項(xiàng)剛剛起步的研究有兩個(gè)潛在的應(yīng)用領(lǐng)域：存儲(chǔ)器和變壓器。未來(lái)的磁性存儲(chǔ)系統(tǒng)必須使用激光器加熱，但使用新材料，或許只需將其加熱20開爾文就能讓其矯頑力改變5倍。而且，這種材料也許還能被用于電網(wǎng)中，由其制成的新型變壓器能像所謂的“電流故障限制器”一樣，應(yīng)付突然而至的電流尖脈沖。

更重要的是，除了使用溫度，他們或許也能使用電壓或電流來(lái)控制磁性材料的矯頑力。未參與該研究的西弗吉尼亞大學(xué)物理學(xué)家戴維·李德曼說(shuō)：“僅僅通過(guò)電壓施加電場(chǎng)來(lái)控制磁性對(duì)于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和磁性傳感器來(lái)說(shuō)都至關(guān)重要。一般情況下，磁性由磁場(chǎng)來(lái)控制，但在小范圍內(nèi)施加磁場(chǎng)非常困難，而施加電場(chǎng)容易一點(diǎn)，反應(yīng)也要快很多。因此，新材料能應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域，比如回轉(zhuǎn)輪、手機(jī)、GPS接收器、羅盤等?！?/p>

不過(guò)，李德曼也表示，迄今為止，還未曾有人演示過(guò)這種通過(guò)電控制磁性的方法，未來(lái)應(yīng)該有人做到，這將“產(chǎn)生巨大的技術(shù)影響”。（劉霞）