磁性材料

未来计算机将更加节能：这项新突破能否开启计算机的绿色时代？科研人员积极探索创新路径，寻求既能满足高性能计算需求，又能显著降低能耗的新一代计算架构。

在科技发展的当今时代，光学技术的进步对于许多领域来说都至关重要。特别是在信息技术和通信领域，光学技术的突破不仅能够提高数据传输的速度和效率，还能够推动新型设备和应用的开发。在这样的背景下，科学家团队在光学材料的研究上取得了显著成果。

磁性材料是现代信息存储技术的重要基础，现有典型器件中信息的写入/读取是通过对磁性薄膜材料中磁性状态的改变/检测来实现。为满足未来海量数据存储的需求，新型磁性材料及相关物理效应的研究尤为重要。二维磁性半导体是同时具有磁性及半导体性质，且只有数原子层厚的新型材料，可对未来高密度信息器件的研发产生重要影响。

近日, 国际碳材料期刊《Carbon》以“Ultra-small Fe3O4 Nanoparticles Encapsulated in Hollow Porous Carbon Nanocapsules for High Performance Supercapacitors”为题，报道了上海交通大学材料科学与工程学院在新型磁性四氧化三铁-碳材料应用于超级电容器领域的研究成果。

在最近发表在《美国化学学会杂志》上的一项研究中，大阪大学的研究人员和合作伙伴合成了一种具有磁性的晶体纳米石墨烯，其磁性自1950年代以来就在理论上被预测，但直到现在，除了在极低温度下外，还没有通过实验得到证实。时隔70年，科学家终于合成了先进的碳基磁性材料。

俄罗斯科学家成功地获得了一种新材料，该材料显示了“自旋液体”的特性——一种特殊的磁性物质，即使在接近绝对零度时，单原子的自旋也不会冻结。这种材料可以在基于单粒子波函数纠缠的量子技术中得到应用。研究结果发表在Inorganic Chemistry杂志上。

量子计算机最终可以解决当今难以或不可能解决的某些问题，即使对于最强大的高性能计算机也是如此。在此之前，科学家和工程师必须克服与技术稳定性和可扩展性相关的重大挑战。根据美国能源部的一项新奖项，伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校 和 阿贡国家实验室的 一组研究人员 将寻求一个有希望的途径：使用磁性材料来减轻影响量子计算硬件性能的“噪音”。

新型智能磁性材料用于开发人造肌肉和治疗机器人。4D-BIOMAP项目负责人，UC3M连续介质力学和结构理论系的丹尼尔·加西亚·冈萨雷斯（Daniel García González）解释：“这个研究项目的总体思路是从细胞的层面上影响各种生物过程（例如伤口愈合、脑突触或神经系统反应），使我们能够开发相应工程应用程序从而控制它们。”

近日，李政道研究所学者严智明等在强关联磁性材料碲化铁（Fe1+xTe）研究中取得重要进展，相关研究成果以 “Strain-Stabilized (π, π) Order at the Surface of Fe1+xTe” 为题发表在国际著名科学期刊Nano Letters上。

东芝公司已开发出一种新型磁性材料，其特点是可以以最低的成本大大提高电动机的效率，并有可能在功耗方面大幅度降低。该公司表示，这种材料适用于列车驱动系统、汽车、机器人和其他需要高可靠性的应用。

研究团队首次成功利用电力，让常规状态下没有磁性的材料有了磁性。这项发现，让普通材料制造电子元件成为可能。简单来说，当材料中原子的大多数电子向同一方向旋转时，就会产生铁磁性（ferromagnetism）。但对于非磁性材料，电子通常是成对的，因此它们的相反自旋抵消了磁场。