中國電子元件行業(yè)協(xié)會(huì )
China Electronic Components Association
電感器是現代電路的基本組成部分，它們被廣泛用于包括信息處理，無(wú)線(xiàn)電路和移動(dòng)設備充電器的應用中。它們基于英國物理學(xué)家邁克爾·法拉第（Michael Faraday）在1831年發(fā)現的感應定律。但是自那時(shí)以來(lái)物理學(xué)取得了長(cháng)足的飛躍，電感器的基本原理還是基本上保持不變，它們基本上是電線(xiàn)線(xiàn)圈。
與其他電路組件不同，電感器難以小型化，因為其電感會(huì )隨其體積減小，因此，如果將其體積減半，電感量也將減小一半。
現在，十倉好紀，知行橫內和他們的同事，都在RIKEN中心應急物質(zhì)科學(xué)，已經(jīng)設計出一個(gè)相當于商業(yè)電感但組件的體積大約是一百萬(wàn)倍小的微型電感器。
他們通過(guò)使用一種新的產(chǎn)生依賴(lài)于量子效應的電感的機制來(lái)實(shí)現這一目標，基于這種機制的電感器很容易縮小，因為它們的電感實(shí)際上隨著(zhù)截面積的減小而增加。
Yokouchi說(shuō)：“我們發(fā)現了一種量子力學(xué)起源的電磁感應。這具有使電感器小型化的巨大潛力，電感器是當代電路中最基本的部件之一?！?/p>
作者之一Naoto Nagaosa以前在理論上提出了一種基于新興電磁學(xué)的全新電磁感應機制，這是一種新形式的電磁學(xué)，它是由特殊設計的系統中的傳導電子的量子力學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生的。在本研究中，研究小組通過(guò)使用微米級磁體實(shí)現了這種效果。產(chǎn)生磁性的電子自旋以螺旋狀排列，模仿了傳統電感器的線(xiàn)圈。
Yokouchi指出，這項研究的成功取決于RIKEN的協(xié)作環(huán)境。他說(shuō)：“理論家和實(shí)驗家之間的大力合作對于這個(gè)項目至關(guān)重要。特別是，實(shí)驗學(xué)家在制造高級量子材料方面擁有大量的專(zhuān)業(yè)知識?！?/p>
該團隊的納米級電感器僅在非常低的溫度下工作，因此他們現在正在尋找在高溫下表現類(lèi)似的材料。Yokouchi說(shuō)：“對于實(shí)際應用，我們必須找到一種在室溫及高于室溫時(shí)會(huì )產(chǎn)生感應電感的材料。我們已經(jīng)開(kāi)始尋找預期的材料?！?/p>
在all-RIKEN的物理學(xué)家團隊成功利用量子效應將被稱(chēng)為電感器的電子元件縮小到微尺度之后，相關(guān)終端設備的尺寸有望變得更小。
