未來的世界將被大量的數(shù)據(jù)洪流所淹沒。信息從四面八方席卷而來，被全天候保存在數(shù)據(jù)中心的存儲盤中。人們正在把各種各樣的設(shè)備接入到互聯(lián)網(wǎng)上，并將他們的原始數(shù)據(jù)保存在磁盤中。

物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備每年將增加大約550萬個設(shè)備，2020年將有近210億個設(shè)備將連接無線互聯(lián)網(wǎng)上。

但是，當(dāng)存儲空間耗盡時，我們要做什么呢？

所有這些數(shù)據(jù)存儲使用基于磁鐵的技術(shù)，因此，問題的答案必須在于開發(fā)可以存儲更多的數(shù)據(jù)的新類型的磁鐵，并以更高的速度收集和共享。

都柏林三一學(xué)院的研究人員認(rèn)為，他們?nèi)涨靶嫉囊粋€“突破”，為數(shù)據(jù)中心的兩個大問題提供了一個答案：存儲密度和數(shù)據(jù)傳輸速率。其目標(biāo)是能夠?qū)⒏嗟男畔⒋鎯Φ揭粋€更小的空間，并且該數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)中心輸入和輸出的速度更高。

這一發(fā)現(xiàn)來自于三一學(xué)院的琥珀納米技術(shù)研究中心，并有可能改變我們存儲數(shù)據(jù)的方式。其正在開發(fā)的設(shè)備可以傳輸數(shù)據(jù)的速度比目前好的硬盤驅(qū)動器要快100倍，并且在一個更小的空間存儲更多的信息。

磁性的個性

這項(xiàng)技術(shù)的主要研究人員是磁學(xué)和磁性材料的世界級專家琥珀中心首席研究員邁克爾·庫伊教授。他表示，“我已經(jīng)研究了磁性50年，我喜歡它，”他說。“因?yàn)槠渥鳛橐婚T學(xué)科，總有新的東西產(chǎn)生。”

他對磁性的研究幾乎是偶然發(fā)生的。“我一生都傾注于磁性和磁學(xué)。……當(dāng)我21歲的時候，我在印度的一所學(xué)校工作，作為一名教師，我接觸了這個學(xué)科。”他說。

當(dāng)年他生了一場病，于是休了一個月的病假，因他乘坐火車上周游印度全國。他決定用一個博士學(xué)位的研究課題打發(fā)漫長、緩慢的旅程。他找到一本磁性的物理原理的副本，認(rèn)為理解磁性材料的基本文本，并一氣呵成看了一遍。“我被迷住了，從此之后，我一直在研究磁性。”他說。

這一發(fā)現(xiàn)將數(shù)據(jù)存儲技術(shù)達(dá)到了一個新的水平。該設(shè)備將使用單獨(dú)的電子作為內(nèi)存單元，所以大量的數(shù)據(jù)可以在一個非常小的空間內(nèi)存儲。

該想法是基于每個電子的表現(xiàn)就像一個微小的永久磁鐵。“而傳統(tǒng)的電子技術(shù)卻忘記電子是一塊磁鐵，”他說。“只有當(dāng)人們開始關(guān)注對導(dǎo)電性磁場的影響時，他們開始考慮電子是一個微小的磁鐵。”

他們獲得了一個名為“自旋-軌道扭矩”的效果，但其在基礎(chǔ)上是利用他們的新磁性材料。他說：“我們發(fā)現(xiàn)了一種新的材料，它不會產(chǎn)生磁場，有些像鐵磁材料的內(nèi)部行為。”他說。

該團(tuán)隊包括磁學(xué)和磁性開關(guān)的專家，這是數(shù)據(jù)存儲的核心，正在開發(fā)五個金屬層堆棧，每個棧只有幾納米厚。一納米是十億分之一米。

雖然只有幾層金屬層存儲數(shù)據(jù)，但它這樣做存儲密度非常高。它還允許高速開關(guān)，其速度是目前的系統(tǒng)的100倍。

庫伊說，“我們相信可以開發(fā)出一個芯片到芯片發(fā)射器接收器，讓數(shù)據(jù)傳輸率上升，我們將清除其中的礙障。”庫伊教授是英國皇家學(xué)會會員，其研究成果還獲得過愛爾蘭皇家學(xué)院金質(zhì)獎?wù)隆?/p>

“這些都是想法，希望，可能性，但我們還沒有完全實(shí)現(xiàn)。”他說。他們開發(fā)的技術(shù)詳細(xì)情況近期將在自然納米技術(shù)雜志上發(fā)表。

該團(tuán)隊計劃展示基于該方法的采用他們的新磁性合金的一個完整的存儲單元，這個單元是如此之小，堆棧將不得不生長，而不是構(gòu)建，這個過程必須使用琥珀與自愛爾蘭科學(xué)基金會資助的新設(shè)備來實(shí)施。

他們的設(shè)備需要更少的電力來操作，因此在運(yùn)行大型數(shù)據(jù)中心的成本將會降低。這也意味著數(shù)據(jù)中心減少了廢熱來。他們表示，與如今的硬盤相比，在一個給定的空間里可以存儲更多的數(shù)據(jù)。

研究團(tuán)隊認(rèn)為，該技術(shù)可能具有維持信息革命的另一個25年潛力。

零點(diǎn)能量：不那么空的空間

當(dāng)你學(xué)習(xí)磁性時，會出現(xiàn)奇怪的事情，例如證明在完全空白的空間里具有可用的能量。

都柏林大學(xué)三一學(xué)院的邁克爾·庫伊教授和他的同事們驚訝地發(fā)現(xiàn)在一個什么東西都沒有的空間中，有一個極其微弱但持續(xù)的磁場的東西。

長期以來，理論物理學(xué)家一直認(rèn)為，空的空間并不是真正的一無所有，而是充滿了剩余的“零點(diǎn)”能量，剩余的是電磁輻射留下的殘留物。

這其中包括光線，無線電波和X射線，理論物理學(xué)家認(rèn)為，輻射通過空的空間時可能會殘余一些能量。

事實(shí)上，在大約70年前，美國和荷蘭的科學(xué)家們就表明了在那里存在大量的能量，但是沒有人通過其他的方式來觀察和發(fā)現(xiàn)它，直到現(xiàn)在為止。

三一研究中心的科學(xué)家們正在研究一種用于汽車排氣系統(tǒng)的納米二氧化鈰納米顆粒材料。出乎意料的是，他們在材料中發(fā)現(xiàn)了一種奇怪的磁效應(yīng)，并決定對其進(jìn)行研究。

他們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)二氧化鈰聚集在一起就會出現(xiàn)這種現(xiàn)象，而這些材料展開時，這種現(xiàn)象就會消失。

他們采用普通白糖進(jìn)行了測試，如果糖晶體結(jié)塊，就發(fā)現(xiàn)了磁場，如果糖溶解就沒有磁場。然而，如果糖重結(jié)晶出來的水，磁性會回來。

研究小組在自然物理學(xué)雜志上總結(jié)說，由于周圍的零點(diǎn)能量，形成了團(tuán)塊的磁性。不幸的是，科學(xué)家們還沒有發(fā)現(xiàn)一種方法來進(jìn)入這個自由的能源。