超硬材料网

       美国俄亥俄州立大学最近研究出一种电导体用金刚石线缆，为传统的金属电缆家族又新增一员。研究者发现由人造金刚石制造而成的线缆在电子自旋磁效应传输方面性能出色，更具优势。未来计算机的处理速度或将因一根细细的金刚石线缆而大大改变。电脑卡机、死机、反应速度慢或将彻底终结。

       在试验中，人造金刚石的高硬度、绝缘性、高透明度、耐酸性和良好的化学惰性成为电子自旋研究的亮点。而人造金刚石的低成本造价也有利于扩大其市场应用。目前，科学家们已经发现金刚石能够有组织地进行磁性自旋传输并维系电子自旋状态，这也就证明金刚石线缆能够保存并传输信息数据。

       通常情况下，金刚石是不会携带电子自旋的，因为金刚石的碳原子都键合在一起，每一个电子都与其相邻的电子紧密结合。为实现携带自旋技术，科学家在金刚石线缆中植入氮原子，使其与那些能够自旋的未配对的电子进行结合。在金刚石线缆中，每三百万个碳原子对应着一个氮原子，这一比例对于实现线缆携带自旋已经足够了。

       实验用的金刚石线缆仅4微米长，200纳米宽。为清晰观察线缆内部结构和运行，科学家们将电磁线圈放置在显微镜内部，对线缆产生的脉冲进行开合控制，从而得出一个15纳米宽的电子运动图，拍摄范围约50个原子大小。

       这种金刚石线缆目前还需在绝对零度以上（-269℃）的条件下工作，在此温度条件下的电子自旋速度放缓，科学家们得以观察详细的过程。首席研究员Chris Hammel期待下一步实验将实现室温下金刚石线缆工作运作，向将来的飞速计算机科技冲刺。

       研究发表在Nature Nanotechnology上，实验得到了美国国家科学基金会和约翰霍普金斯大学的赞助支持。（编译自’Could diamonds be a computer's best friend?’）