- 頭條美國科學(xué)家的新發(fā)現(xiàn)：不需要電流的高效節(jié)能開關(guān)2019-11-08 作者：外媒編譯 | 來源：網(wǎng)絡(luò)綜合 | 點(diǎn)擊率：導(dǎo)語這項(xiàng)技術(shù)被稱為“電壓控制拓?fù)渥孕_關(guān)”（voltage-controlled topological spin switch，vTOPSS）。該技術(shù)只需要電場(chǎng)而不是電流，便能在兩個(gè)布爾邏輯狀態(tài)間切換。
紐約大學(xué)的科學(xué)家近日宣布發(fā)現(xiàn)一種新方法，使用不需要電流的節(jié)能開關(guān)來控制磁路。由于這種控制開關(guān)過去需要電力，也因此得應(yīng)對(duì)產(chǎn)生的熱量和能量損失，對(duì)大型數(shù)據(jù)中心等機(jī)構(gòu)來說成本相對(duì)高昂。
團(tuán)隊(duì)開發(fā)這項(xiàng)技術(shù)被稱為“電壓控制拓?fù)渥孕_關(guān)”（voltage-controlled topological spin switch，vTOPSS）。該技術(shù)只需要電場(chǎng)而不是電流，便能在兩個(gè)布爾邏輯狀態(tài)間切換。
之所以能達(dá)到這樣的目標(biāo)，是因?yàn)樵搱F(tuán)隊(duì)使用拓?fù)浣^緣體設(shè)計(jì)了一種不需電荷傳輸運(yùn)轉(zhuǎn)的方法。而這種內(nèi)部絕緣、外皮可支持表面電子流動(dòng)的材料，能顯著減少切換過程中產(chǎn)生的熱量和使用的能量。
團(tuán)隊(duì)成員Shaloo Rakheja表示，由于整合邏輯電路與非揮發(fā)性內(nèi)存，vTOPSS加強(qiáng)了電路設(shè)計(jì)的可能性和功能性。他解釋說，“想象一下如果你正在準(zhǔn)備食譜，每當(dāng)你需要一種材料就必須走到另一個(gè)房間拿取，然后再回到廚房加入料理。當(dāng)計(jì)算機(jī)硬件需要運(yùn)算，但儲(chǔ)存的部分沒有好好整合時(shí)，效率就會(huì)降低許多。”
除了持續(xù)改良材料和設(shè)計(jì)來提高切換速度，團(tuán)隊(duì)也計(jì)劃開發(fā)目前設(shè)計(jì)的原型，他們認(rèn)為 vTOPPS將減少依賴云端內(nèi)存，同時(shí)因?yàn)楹诳透y進(jìn)入系統(tǒng)硬件，也可能使運(yùn)算更安全。研究已經(jīng)刊載于《物理評(píng)論應(yīng)用》（Physical Review Applied）。
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