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《硅火燎原》-20-几个简单自旋器件
热度 4 张天蓉 2013-9-5 08:44
20.几种简单自旋器件 利用电子的自旋特征来制造速度快、耗能少、体积小、记忆长的电子器件，这是自旋电子学的目标。实际上，在前面的章节中介绍过的用 GMR或TMR原理的硬盘读出磁头，以及上一节的STT-MRAM，都是这类利用了电子自旋特征的磁电子器件。这些磁电子器件中的关键部分是磁隧道结（MTJ）。 下面再简介几种 ...
个人分类: 系列科普|23814 次阅读|7 个评论 热度 4
《硅火燎原》-19-自旋转移力矩
热度 8 张天蓉 2013-8-29 09:09
19.自旋转移力矩（Spin-transfer torque） 目前，自旋电子学相关的课题，无论是物质材料，还是工程器件，大多数都仍然处于理论和实验的研究阶段。在已经获得商业成功的 GMR、TMR硬盘读出磁头的带动下，磁性随机存储器（MRAM）算是已经进入市场的实例之一。MRAM市场成功的转折点，是在2007年，IBM公司和TDK公司， ...
个人分类: 系列科普|27617 次阅读|20 个评论 热度 8
《硅火燎原》-18-与磁共舞
热度 8 张天蓉 2013-8-22 07:54
18.与磁共舞 要实现自旋电子学的目标，企图将长期储存和逻辑运算集成到同一块芯片上，首先要有合适的材料。传统集成电路主要使用硅、锗、砷化镓等材料，这些半导体材料并不具有磁性。而制造硬盘一类长期储存器件时，储存单元使用的是磁性金属或薄膜。因此，上世纪 90年代以来，物理学家一直在考虑：如何将半导体材料 ...
个人分类: 系列科普|18878 次阅读|9 个评论 热度 8
《硅火燎原》-17-自旋电子学
热度 8 张天蓉 2013-8-15 08:18
17.自旋电子学 巨磁阻效应（ GMR）的发现及应用让电子工程师们认识了自旋，使他们恍然大悟：原来自旋是如此的有用啊！事实上，尽管电子学的发展和应用已有一百多年的历史，但电路和电子器件中所利用和研究的基本上只是电流，也就是电荷的流动，与自旋完全无关。几十年来，电子学固然功劳巨大，但人类的追求永远没有止 ...
个人分类: 系列科普|16995 次阅读|12 个评论 热度 8
《硅火燎原》-16-自旋登上舞台
热度 6 张天蓉 2013-8-6 04:46
16.自旋登上舞台 为了解释巨磁电阻效应，首先要弄明白：导体中为什么会有电阻？ 答案很简单：因为导体内部有原子，使得电子运动不自由，四处碰壁，就像你在一个挤满人、摆满摊位的大市场里，你能以百米赛跑的速度奔跑吗？当然不行。科学家们把电子与其它粒子碰撞而迫使它不停地改变方向和速度的现象称之为‘散 ...
个人分类: 系列科普|21400 次阅读|9 个评论 热度 6
《硅火燎原》-15-巨磁电阻效应
热度 10 张天蓉 2013-7-29 08:18
15.巨磁电阻效应 人类对电现象和磁现象很早就有所认识，但将它们在本质上关联起来，却是 1820年之后的事。 奧斯特 (Orested,1777年-1851年)是丹麥物理學家，哥本哈根大学物理教授。1820年的春天，好几个月以来他都一直沉迷于有关电和磁方面的实验，想找出其中的联系。 他把磁針放在一个充满电的莱顿瓶旁边，磁 ...
个人分类: 系列科普|21084 次阅读|19 个评论 热度 10
《硅火燎原》-14-魔术师背后的物理
热度 11 张天蓉 2013-7-23 08:18
14.魔术师背后的物理 在上世纪四十年代晶体管的研发中，肖克利一开始考虑走场效应管的路线，不是没有道理的。场效应管的物理原理很简单，功能最像电子管，因此最容易想到，这也就是为什么有关场效应的专利在 1925年就被人申请了的原因。现在，我们比较这几种晶体管：点接触型、BJT（结面型）、FET（场效应管），看起 ...
个人分类: 系列科普|17715 次阅读|17 个评论 热度 11
《硅火燎原》-13-三条腿的魔术师
热度 5 张天蓉 2013-7-18 08:46
13.三条腿的魔术师 我们在第 5节中叙述过发现pn结的那段历史，当初（1940年）贝尔实验室的 罗素发现两种不同材料因接触而产生整流效应 的时候，他还不知道什么“能带论”。是沃尔特 • 布拉顿给予了这种古怪现象正确的物理解释。但实际上，布拉顿是心灵手巧的实验物理学家，从 1929年开始就一直在贝尔实验 ...
个人分类: 系列科普|15294 次阅读|8 个评论 热度 5
《硅火燎原》-12-接触产生奇迹
热度 5 张天蓉 2013-7-12 08:10
12.接触产生奇迹 第 3节介绍的猫胡子侦测器，是世界上第一个无线电通讯半导体器件。从原理上来说，它实际上就是一个点接触二极管。是一个利用金属和半导体相接触，而产生整流效应的器件。 两种不同的材料相接触，或者同种材料但进行不同的掺杂后接触在一起时，电性能会有些什么样的变化呢？ 即使是用一种单一的 ...
个人分类: 系列科普|29979 次阅读|10 个评论 热度 5
《蝴蝶效应之谜:走近分形与混沌》一书
热度 12 张天蓉 2013-7-10 07:57
本人所著《 蝴蝶效应之谜 : 走近分形与混沌 》一书近日已由清华大学出版社出版发行。目前正在各网店预售中。 该书是基于我的系列科普博文《走近混沌》而完成。在此首先感谢各网友对本人博文的热情关注和大力支持。 希望能得到网友们的继续支持，如果您有豆瓣账号，请到： 豆瓣： http://book.douban. ...
个人分类: 系列科普|10328 次阅读|15 个评论 热度 12
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