現有微芯片的數據傳輸模式是非常單一的不是從左向右傳就是從前向后傳,逃不出一個二維平面,而據果殼網報道,英國劍橋大學的物理學家們首次創造出了一種新型的3D微芯片,可以讓信息在三個維度之間進行傳輸和存儲。這份研究報告發表于昨天刊出的《自然》雜志上。
論文的主要作者之一,ReinoudLavrijsen博士說:“現在的芯片就像是平房,所有的事情都發生在同一個"樓層"上,而我們所做的就是創造出了"樓梯",讓信息能夠在不同的"樓層"之間進行傳輸。”
研究者們相信,讓信息擺脫在單一層面傳輸的現狀,轉而在不同層面之間傳輸,未來這樣的3D芯片可以提供更高的數據存儲能力。
目前的存儲芯片基本都是采用電子保存數據,而硬盤中則利用磁性記錄數據,這次研究將這兩種方法進行了融合。為了完成這次研究,劍橋大學的科學家們使用了一種特殊的芯片自旋電子芯片。與大部分利用電荷的傳統芯片不同,這種芯片利用的是電子本身微小的磁矩。現在自旋電子芯片已經被越來越多地應用在計算機領域,業界也普遍認為這種芯片將在不久的未來成為通用的標準存儲芯片。
為了制作出3D微芯片,研究人員使用了一種仍處于實驗階段的“濺射”技術,將鈷原子、鉑原子和釕原子在硅芯片上像三明治一樣重疊起來。其中,鈷和鉑原子存儲數字信息的方式與傳統硬盤類似,而釕原子則在其中充當了“信使”的角色,讓住在不同“樓層”的鈷和鉑原子能夠互相通信。
之后,研究人員可以借助一種名為“磁光克爾效應”(MOKE)的激光技術探測不同“樓層”中存儲的數據內容,數據的傳輸則是通過開關磁場的方式來實現。為了確認結果的正確性,他們還使用了一種不同的測量方法。
本項研究的帶頭人,劍橋大學物理系卡文迪許實驗室的RussellCowburn教授說:“這樣制作出來的"樓梯"的每一節"臺階"只有幾個原子的高度。借助納米科技,我們非常驚奇的發現我們不僅可以精確地構建出樓梯的結構,還可以用先進的激光儀器觀察到數據是怎么一步一步"爬"上這些"納米樓梯"的。”
Cowburn教授最后說道:“這是材料科學力量的一個精彩范例。以前,如果我們要實現這樣的效果,只能借助一系列的電子晶體管。而現在,只需通過對不同元素進行組合和利用我們就能完成。這是21世紀人們的創造方式利用元素和材料最基本的力量創造出前所未有的新功能。”