科学家冲击最强磁场记录：地球磁场强度200万倍
发布时间：2012-3-28 19:31
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据国外媒体报道，工作在美国洛斯阿拉莫斯国家实验室（Los Alamos National Laboratory）的科学家们用该实验室最大磁体设施产生了超过100特斯拉的磁场，并进行了6项不同的实验。100特斯拉的磁场大约相当于地球磁场强度的2百万倍。洛斯阿拉莫斯脉冲场设施的领导人查理·米尔克（Chuck Mielke）说：“这是我们的‘登月计划’，我们为此已经工作了15年。”
该小组利用的这个100特斯拉能重复使用的脉冲磁体是由7个线圈组成，重量在大约18000磅，由功率12亿瓦的发生器所驱动。实际上，在其他的地方已经有更高的磁场产生了，但是产生这样磁场的磁铁都被自己强大的磁场所击溃。洛斯阿拉莫斯的这个系统是设计的能经常性、无破坏的工作在强大的100特斯拉磁场区域。洛斯阿拉莫斯设施是组成国家高磁场实验室（National High Magnetic Field Laboratory ）的三个机构之一。 目前该100.75特斯拉的磁场为来自美国罗格斯大学、法国研究生院和国家工程研究中心、麦克马斯特大学、波多黎各大学、明尼苏达大学、剑桥大学、英属哥伦比亚大学和牛津大学等科研小组产生了研究结果。虽然研究结果随着实验项目的不同而不同，但是我们可以大致归纳如下：量子相变和超高场磁状态；电子结构的测定；拓扑保护性物态。 国家高磁场实验室主管麦克米伦（McMillan）说：“祝贺洛斯阿拉莫斯小组和我们的合作者。他们的改革性和创造力不仅扫清了科学上的障碍，而且在这个过程中也解决了许多国家级难题。” 米尔克说：“在最近的实验当中，新的磁体使我们的用户和工作人员确定了新型超导体的磁场上限、发现了两个已经与科学家捉了近30年迷藏的物质中的新磁序状态（magnetically ordered states）、在高温超导体中观察到了磁-量子振荡并达到了前所未有的精度、确定了一种新物质的拓扑态、在高级的磁性物质中还发现了新形式的磁有序。 国家高磁场实验室小组在去年的8月18日创造了非破坏性磁场实验磁感应强度的最高世界纪录，达到了97.4特斯拉，该磁感应强度比废车场所使用的巨大吸引汽车的磁铁要强大100多倍，比核磁共振扫描期间所使用的磁场强300多倍。该纪录在今天早上当该小组全力再一次开启这个大磁铁的时候被打破了——达到了98.35特斯拉，下午又达到了100.75特斯拉的强度。 米尔克说：“自从该小组最近进军磁感应强度90特斯拉之上以来，他们已经展示出可以测量以下物理研究项目：高临界磁场的超导体、射频无接触传导性、量子磁跃迁、磁性传输等。 米尔克说：“现在在100特斯拉的条件下，我们可以集中精力去获得多用户实验。因为有如此过量的预约，所以现在完全可以在单一的这个大磁体上运行。在这个实验室有超过10多人为实现这个目标而共同工作。 非破坏性极高强度的脉冲磁场为研究者提供了前所未有的工具，能用来研究一系列的科学问题：从在极高磁场的影响下物质如何表现到固体中相变的量子行为。 研究工作者可以探索极低的温度和极高的磁场，这将有助于我们理解超导性，磁场诱导的相变以及所谓的量子临界点——是指在极低温度下物质性质的极小变化对其物理行为有显著的影响。该磁体也可用来作为纳米尺度的显微镜。 文/搜狐科学 量子隧穿效应“孵出”能效更高的隧穿晶体管 美国圣母大学和宾夕法尼亚州立大学的科学家们表示，他们借用量子隧穿效应，研制出了性能可与目前的晶体管相媲美的隧穿场效应晶体管（TFET）。最新技术有望解决目前芯片上晶体管生热过多的问题，在一块芯片上集成更多晶体管，从而提高电子设备的计算能力。 晶体管是电子设备的基本组成元件，在过去40年间，科学家们主要通过将更多晶体管集成到一块芯片上来提高电子设备的计算能力，但目前这条道路似乎已快走到尽头。业界认为，半导体工业正在快速接近晶体管小型化的物理极限。现代晶体管的主要问题是产生过多的热量。 最新研究表明，他们研制出的TFET性能可与目前的晶体管相媲美，而且能效也较以往有所提高，有望解决上述过热问题。 科学家们利用电子能“隧穿”过固体研制出了这种TFET。“隧穿”在人类层面犹如魔术，但在量子层面，它却是一种非常常见的行为。 圣母大学的电子工程学教授阿兰·肖宝夫解释道：“现今的晶体管就像一个拥有移动门的大坝，水流动的速度也就是电流的强度取决于门的高度。隧穿晶体管让我们拥有了一类新的门，电流能够流过而非翻过这道门，另外，我们也对门的厚度进行了调整以便能打开和关闭电流。” 宾州州立大学的电子工程系教授苏曼·达塔表示：“最新技术进展的关键在于，我们将用来建造半导体的材料正确地组合在一起。” 肖宝夫补充道，电子隧穿设备商业化的历史很长，量子力学隧穿的原理也已被用于数据存储设备中，借用最新技术，未来，一个USB闪存设备或许能拥有数十亿个TFET设备。 科学家们强调说，隧穿晶体管的另一个好处是，使用它们取代目前的晶体管技术并不需要对半导体工业进行很大的变革，现有的很多电路设计和电路制造基础设施都可以继续使用。 尽管TFET的能效与现有晶体管相比稍逊色，但是，去年12月宾州州立大学和今年3月圣母大学的科研团队发表的论文已经表明，隧穿晶体管在驱动电流方面已经取得了创纪录的进步，未来有望获得更大的进展。 达塔说：“如果我们在能效上取得更大成功，将是低能耗集成电路上的重大突破，这反过来会加大我们研制出能自我供能设备的可能性，自我供能设备同能量捕获设备结合在一起，有望使我们研制出更高效的健康检测设备、环境智能设备以及可移植医疗设备。” 文/科技日报 [图]Clarion推出Android版立体声车载单元 Clarion推出了一款Android2.2系统的新型智能汽车音响，这是一款试图将OEM糅合到汽车领域名叫Mirage的Head Unit，但是目前无法对公众公开。此外这次产品升级还包括那些汽车应用程序例如GPS或者地图功能等，而且用户可以从他们的触控中心玩游戏，上Facebook。 从安全的角度上看，所有相关当局已经对这款Head Unit进行了必要的检测和认证，并且检验了OEM安装的可行性。但是有一些潜在的问题需要引起驾驶者的高度重视，例如这款系统可以播放视频、游戏以及其它应用程序。这些都会比较容易分散驾驶者的注意力。 另外值得注意的是，Mirage并不包含CD播放器，但是可以通过USB和蓝牙连接Android，iOS和WP7智能手机，并且可以读取SD卡上存储的文件，当然，还包含了必不可少的收音机。 
编译自eletronic 每秒运算百亿亿次超级计算机将于2020年诞生 国际在线专稿：据美国有线电视新闻网3月29日报道，计算机科学家们预测，到2020年，每秒钟可进行上百亿亿次数学运算的超级计算机将诞生。这种超级计算机运算速度将比今天最强大的超级计算机至少快1000倍，相当于5000万台笔记本电脑同时工作。 美国、中国、日本、欧盟和俄罗斯都在投入巨资研究超级计算机，2月份欧盟还宣布将投资提高到16亿美元（约合100亿元人民币）。到2020 年，人类将迎来一个“百亿亿次超级计算机”的时代，英国女王大学电子学院教授德米特里斯·尼科洛普洛斯（Dimitrios Nikolopoulos）说：“它是超级计算机技术即将征服的下一个高峰。” 如今运算速度最快的是千万亿次超级计算机，每秒可进行上千万亿次的数学运算，比如日本的K计算机，它拥有88128个计算机数据处理器，由 864台机柜组成，体积与一个足球场差不多。尼科洛普洛斯说，百亿亿次超级计算机的体积不会更大，甚至会更小一些。但数据处理器的数量将大幅增加，或许达到100万到1亿个之间，其整体预算速度将相当于5000万台笔记本电脑。 [图]让牙齿自己说话 普林斯顿大学开发传感器检测身体健康 有没想过，有一天你的身体状况，能通过看你的牙齿直接看出来？美国普利斯顿大学的科学家正在研究的牙齿传感器就是一款具有这样功能的产品。只要将传感器刺进牙齿，传感器就能将被刺者的身体状况直接反馈给专业医疗人员。最典型的用法就是在战场上确定伤者伤口有没被细菌感染，又或者在医院检查患者有没因为免疫系统虚弱额外感染细菌。 
据传感器小组的Michael McAlpine介绍，传感器工作原理是通过检测细菌某种肽组合，产生三个特定细菌分离，再使用RFID无线通信芯片读取这些信息确定最终的检测结果。 Michael McAlpine希望这个传感器能最终实现商品化。但目前最大问题在于，装了这个传感器后，你就不能刷牙。或者，将传感器作为补牙材质放在蛀牙内也是个不错的解决方案。再不然，弄成一个刺身刺到牙内，貌似也是个不错的主意。 
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