科學家沖擊最強磁場記錄：地球磁場強度200萬倍
發布時間：2012-3-28 19:31
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據國外媒體報道，工作在美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室（Los Alamos National Laboratory）的科學家們用該實驗室最大磁體設施產生了超過100特斯拉的磁場，并進行了6項不同的實驗。100特斯拉的磁場大約相當于地球磁場強度的2百萬倍。洛斯阿拉莫斯脈沖場設施的領導人查理·米爾克（Chuck Mielke）說：“這是我們的‘登月計劃’，我們為此已經工作了15年�！�
該小組利用的這個100特斯拉能重復使用的脈沖磁體是由7個線圈組成，重量在大約18000磅，由功率12億瓦的發生器所驅動。實際上，在其他的地方已經有更高的磁場產生了，但是產生這樣磁場的磁鐵都被自己強大的磁場所擊潰。洛斯阿拉莫斯的這個系統是設計的能經常性、無破壞的工作在強大的100特斯拉磁場區域。洛斯阿拉莫斯設施是組成國家高磁場實驗室（National High Magnetic Field Laboratory ）的三個機構之一。 目前該100.75特斯拉的磁場為來自美國羅格斯大學、法國研究生院和國家工程研究中心、麥克馬斯特大學、波多黎各大學、明尼蘇達大學、劍橋大學、英屬哥倫比亞大學和牛津大學等科研小組產生了研究結果。雖然研究結果隨著實驗項目的不同而不同，但是我們可以大致歸納如下：量子相變和超高場磁狀態；電子結構的測定；拓撲保護性物態。 國家高磁場實驗室主管麥克米倫（McMillan）說：“祝賀洛斯阿拉莫斯小組和我們的合作者。他們的改革性和創造力不僅掃清了科學上的障礙，而且在這個過程中也解決了許多國家級難題�！� 米爾克說：“在最近的實驗當中，新的磁體使我們的用戶和工作人員確定了新型超導體的磁場上限、發現了兩個已經與科學家捉了近30年迷藏的物質中的新磁序狀態（magnetically ordered states）、在高溫超導體中觀察到了磁-量子振蕩并達到了前所未有的精度、確定了一種新物質的拓撲態、在高級的磁性物質中還發現了新形式的磁有序。 國家高磁場實驗室小組在去年的8月18日創造了非破壞性磁場實驗磁感應強度的最高世界紀錄，達到了97.4特斯拉，該磁感應強度比廢車場所使用的巨大吸引汽車的磁鐵要強大100多倍，比核磁共振掃描期間所使用的磁場強300多倍。該紀錄在今天早上當該小組全力再一次開啟這個大磁鐵的時候被打破了——達到了98.35特斯拉，下午又達到了100.75特斯拉的強度。 米爾克說：“自從該小組最近進軍磁感應強度90特斯拉之上以來，他們已經展示出可以測量以下物理研究項目：高臨界磁場的超導體、射頻無接觸傳導性、量子磁躍遷、磁性傳輸等。 米爾克說：“現在在100特斯拉的條件下，我們可以集中精力去獲得多用戶實驗。因為有如此過量的預約，所以現在完全可以在單一的這個大磁體上運行。在這個實驗室有超過10多人為實現這個目標而共同工作。 非破壞性極高強度的脈沖磁場為研究者提供了前所未有的工具，能用來研究一系列的科學問題：從在極高磁場的影響下物質如何表現到固體中相變的量子行為。 研究工作者可以探索極低的溫度和極高的磁場，這將有助于我們理解超導性，磁場誘導的相變以及所謂的量子臨界點——是指在極低溫度下物質性質的極小變化對其物理行為有顯著的影響。該磁體也可用來作為納米尺度的顯微鏡。 文/搜狐科學 量子隧穿效應“孵出”能效更高的隧穿晶體管 美國圣母大學和賓夕法尼亞州立大學的科學家們表示，他們借用量子隧穿效應，研制出了性能可與目前的晶體管相媲美的隧穿場效應晶體管（TFET）。最新技術有望解決目前芯片上晶體管生熱過多的問題，在一塊芯片上集成更多晶體管，從而提高電子設備的計算能力。 晶體管是電子設備的基本組成元件，在過去40年間，科學家們主要通過將更多晶體管集成到一塊芯片上來提高電子設備的計算能力，但目前這條道路似乎已快走到盡頭。業界認為，半導體工業正在快速接近晶體管小型化的物理極限�，F代晶體管的主要問題是產生過多的熱量。 最新研究表明，他們研制出的TFET性能可與目前的晶體管相媲美，而且能效也較以往有所提高，有望解決上述過熱問題。 科學家們利用電子能“隧穿”過固體研制出了這種TFET�！八泶痹谌祟悓用妾q如魔術，但在量子層面，它卻是一種非常常見的行為。 圣母大學的電子工程學教授阿蘭·肖寶夫解釋道：“現今的晶體管就像一個擁有移動門的大壩，水流動的速度也就是電流的強度取決于門的高度。隧穿晶體管讓我們擁有了一類新的門，電流能夠流過而非翻過這道門，另外，我們也對門的厚度進行了調整以便能打開和關閉電流�！� 賓州州立大學的電子工程系教授蘇曼·達塔表示：“最新技術進展的關鍵在于，我們將用來建造半導體的材料正確地組合在一起�！� 肖寶夫補充道，電子隧穿設備商業化的歷史很長，量子力學隧穿的原理也已被用于數據存儲設備中，借用最新技術，未來，一個USB閃存設備或許能擁有數十億個TFET設備。 科學家們強調說，隧穿晶體管的另一個好處是，使用它們取代目前的晶體管技術并不需要對半導體工業進行很大的變革，現有的很多電路設計和電路制造基礎設施都可以繼續使用。 盡管TFET的能效與現有晶體管相比稍遜色，但是，去年12月賓州州立大學和今年3月圣母大學的科研團隊發表的論文已經表明，隧穿晶體管在驅動電流方面已經取得了創紀錄的進步，未來有望獲得更大的進展。 達塔說：“如果我們在能效上取得更大成功，將是低能耗集成電路上的重大突破，這反過來會加大我們研制出能自我供能設備的可能性，自我供能設備同能量捕獲設備結合在一起，有望使我們研制出更高效的健康檢測設備、環境智能設備以及可移植醫療設備�！� 文/科技日報 [圖]Clarion推出Android版立體聲車載單元 Clarion推出了一款Android2.2系統的新型智能汽車音響，這是一款試圖將OEM糅合到汽車領域名叫Mirage的Head Unit，但是目前無法對公眾公開。此外這次產品升級還包括那些汽車應用程序例如GPS或者地圖功能等，而且用戶可以從他們的觸控中心玩游戲，上Facebook。 從安全的角度上看，所有相關當局已經對這款Head Unit進行了必要的檢測和認證，并且檢驗了OEM安裝的可行性。但是有一些潛在的問題需要引起駕駛者的高度重視，例如這款系統可以播放視頻、游戲以及其它應用程序。這些都會比較容易分散駕駛者的注意力。 另外值得注意的是，Mirage并不包含CD播放器，但是可以通過USB和藍牙連接Android，iOS和WP7智能手機，并且可以讀取SD卡上存儲的文件，當然，還包含了必不可少的收音機。 
編譯自eletronic 每秒運算百億億次超級計算機將于2020年誕生 國際在線專稿：據美國有線電視新聞網3月29日報道，計算機科學家們預測，到2020年，每秒鐘可進行上百億億次數學運算的超級計算機將誕生。這種超級計算機運算速度將比今天最強大的超級計算機至少快1000倍，相當于5000萬臺筆記本電腦同時工作。 美國、中國、日本、歐盟和俄羅斯都在投入巨資研究超級計算機，2月份歐盟還宣布將投資提高到16億美元（約合100億元人民幣）。到2020 年，人類將迎來一個“百億億次超級計算機”的時代，英國女王大學電子學院教授德米特里斯·尼科洛普洛斯（Dimitrios Nikolopoulos）說：“它是超級計算機技術即將征服的下一個高峰�！� 如今運算速度最快的是千萬億次超級計算機，每秒可進行上千萬億次的數學運算，比如日本的K計算機，它擁有88128個計算機數據處理器，由 864臺機柜組成，體積與一個足球場差不多。尼科洛普洛斯說，百億億次超級計算機的體積不會更大，甚至會更小一些。但數據處理器的數量將大幅增加，或許達到100萬到1億個之間，其整體預算速度將相當于5000萬臺筆記本電腦。 [圖]讓牙齒自己說話 普林斯頓大學開發傳感器檢測身體健康 有沒想過，有一天你的身體狀況，能通過看你的牙齒直接看出來？美國普利斯頓大學的科學家正在研究的牙齒傳感器就是一款具有這樣功能的產品。只要將傳感器刺進牙齒，傳感器就能將被刺者的身體狀況直接反饋給專業醫療人員。最典型的用法就是在戰場上確定傷者傷口有沒被細菌感染，又或者在醫院檢查患者有沒因為免疫系統虛弱額外感染細菌。
據傳感器小組的Michael McAlpine介紹，傳感器工作原理是通過檢測細菌某種肽組合，產生三個特定細菌分離，再使用RFID無線通信芯片讀取這些信息確定最終的檢測結果。 Michael McAlpine希望這個傳感器能最終實現商品化。但目前最大問題在于，裝了這個傳感器后，你就不能刷牙�；蛘�，將傳感器作為補牙材質放在蛀牙內也是個不錯的解決方案。再不然，弄成一個刺身刺到牙內，貌似也是個不錯的主意。
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