據(jù)美國物理學(xué)家組織網(wǎng)8月9日報道，俄亥俄州立大學(xué)科學(xué)家演示了世界上第一個塑料計算機(jī)存儲設(shè)備，該設(shè)備利用電子自旋來讀寫數(shù)據(jù)，能以更小的空間存儲更多數(shù)據(jù)，處理程序更快而且更加節(jié)能。

    這種磁性聚合物半導(dǎo)體，是第一個能在室溫下運行的有機(jī)基磁體。在最新一期《自然材料》雜志上，科研人員詳述了如何用今天的主流計算機(jī)工業(yè)技術(shù)來制造這種塑料電子自旋器件。該器件是一片深藍(lán)色的有機(jī)材料磁體，被鐵磁體分成層狀，與兩個電子頭相連。研究人員在磁場中通過控制電子旋轉(zhuǎn)，成功地錄入并檢索了數(shù)據(jù)。

    領(lǐng)導(dǎo)該研究的俄亥俄州立大學(xué)物理化學(xué)教授兼主任阿瑟·埃普斯汀稱這種材料為“雜交半導(dǎo)體”，由有機(jī)材料和一種稱為三氰基甲基釩(vanadium tetracyanoethanide)的特殊磁聚半導(dǎo)體制成。它是當(dāng)前計算機(jī)和全聚自旋電子計算機(jī)之間的過渡，而全聚自旋電子計算機(jī)是他們將來的目標(biāo)。

    普通的電子編碼計算機(jī)數(shù)據(jù)，基于一種二進(jìn)制代碼1和0，根據(jù)材料內(nèi)部空間是否有電子通過而定。而在磁體內(nèi)，電子會被極化，更傾向于朝向特定的向上或向下方向旋轉(zhuǎn)，并通過這種自旋方式來存儲數(shù)據(jù)。通過研究電子自旋，能從一個電子中獲得更多信息，由此發(fā)展而來的電子自旋學(xué)，將使得計算機(jī)存儲和轉(zhuǎn)錄的數(shù)據(jù)容量增加一倍。

    除了數(shù)據(jù)存儲密度更高，電子自旋材料還有更多好處。因為電流通過會產(chǎn)生熱量，需要消耗能源來降溫，因此傳統(tǒng)的電路板耗能很大。在選擇集成電路的密集程度和防止過熱之間，芯片制造商常常陷入兩難。電子旋轉(zhuǎn)材料耗能更少，幾乎不產(chǎn)生任何熱量，這意味著它們能在更小的電池里運轉(zhuǎn)。如果用某種塑料來制造，將更加輕便靈活。

    對那些背著沉重電池包的野外戰(zhàn)士，那些背著沉重筆記本電腦趕會議的商務(wù)人士，如果有更輕且耗電更少的多聚物自旋電子器件，或許只要打包一卷，就可提起來走人。埃普斯汀說，這種便攜式技術(shù)是滿足人們需求的強(qiáng)大平臺，電子自旋學(xué)將引領(lǐng)下一代電子學(xué)的發(fā)展，而要在目前的計算機(jī)中使用電子自旋材料，還有很多問題需要解決。

    研究人員表示，新材料在電子自旋研究領(lǐng)域是一個重要的里程碑。這些聚合物做的磁性半導(dǎo)體不僅作為一種旋轉(zhuǎn)極化器，使它在弱磁場中通過上旋或下旋來存儲數(shù)據(jù)，還可以用作旋轉(zhuǎn)探測器，完整地讀取所存儲數(shù)據(jù)，從而向制造一種全有機(jī)材料的設(shè)備邁進(jìn)了一大步。