“微電子時(shí)代,我們被甩在后面了,磁電子剛起步不久,應(yīng)該盡快趕上。”南京大學(xué)教授都有為院士建議,我國應(yīng)加速磁電子領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)化步伐。美國明尼蘇達(dá)大學(xué)王建平教授表達(dá)了同樣的意思,“現(xiàn)在進(jìn)入了磁電子時(shí)代,在起點(diǎn)差不多的情況下,抓得早些,就能抓住機(jī)會(huì)”。
10月22日,被業(yè)界稱為未來電子技術(shù)——磁電子技術(shù)與器件產(chǎn)業(yè)化盛會(huì)的首屆國際磁電子器件及產(chǎn)業(yè)化研討會(huì)在京召開。與會(huì)的國內(nèi)外院士和專家認(rèn)為:微電子工業(yè)的發(fā)展引發(fā)了世界第三次產(chǎn)業(yè)革命的浪潮,而磁電子器件的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化很有可能成為世界第四次產(chǎn)業(yè)革命的導(dǎo)火索。這一觀點(diǎn)與最近美國國家自然科學(xué)基金會(huì)提出的“自旋電子科學(xué)的發(fā)展及應(yīng)用將預(yù)示著第四次工業(yè)革命的到來”不謀而合。
磁電子學(xué)是一門以研究納米尺度范圍內(nèi)電子的自旋特性為主要內(nèi)容的交叉學(xué)科。它是磁學(xué)與微電子學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)物。微電子材料與器件是二十世紀(jì)人類最偉大的創(chuàng)造之一,但是沒有利用電子自旋特性。磁電子技術(shù)采用磁電子材料制造全新的或者高性能的器件,與傳統(tǒng)半導(dǎo)體器件相比,具有大幅度降低能量消耗、增加集成密度和提高數(shù)據(jù)處理速度等優(yōu)點(diǎn)。磁電子器件廣泛應(yīng)用于磁場(chǎng)感應(yīng)、高速信號(hào)耦合和數(shù)據(jù)存貯等領(lǐng)域。
在研討會(huì)上,專家介紹,巨磁電阻效應(yīng)的研究是磁電子學(xué)的一個(gè)重要內(nèi)容。巨磁電阻效應(yīng)就是指在一定的磁場(chǎng)下電阻急劇變化的現(xiàn)象。2007年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予巨磁電阻效應(yīng)薄膜材料發(fā)現(xiàn)者,以表彰他們對(duì)新材料與信息技術(shù)的發(fā)展所作出的杰出貢獻(xiàn)。
1998年美國制造出用于計(jì)算機(jī)硬盤的巨磁電阻傳感器,取代傳統(tǒng)磁頭,使計(jì)算機(jī)硬盤記錄密度提高了近千倍。2001年又研制出巨磁電阻磁性隨機(jī)存儲(chǔ)器,不僅提高了單位密度、讀寫速度,并且數(shù)據(jù)永久不丟失;而2004年研制出巨磁電阻高速耦合器,成功應(yīng)用航空航天等領(lǐng)域,解決了光電耦合器速度低、不抗輻射等固有缺點(diǎn)。
目前,西方發(fā)達(dá)國家以巨磁電阻效應(yīng)薄膜材料制成的各類先進(jìn)磁傳感器件迅速走向商品化,在民用和軍事領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。美國國家納米技術(shù)計(jì)劃于2010年7月發(fā)布了《2020及未來納米電子器件發(fā)展》計(jì)劃,以制造革新性材料、器件、系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)。該計(jì)劃確定了五大重點(diǎn)研究領(lǐng)域,第一個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域是“探索用于感應(yīng)的新技術(shù),包括電子自旋器件、磁器件和量子細(xì)胞自動(dòng)機(jī)等”。
專家介紹,10多年來,我國高校與研究所從實(shí)驗(yàn)與理論兩方面開展了磁旋電子學(xué)的研究工作,在SCI刊物上發(fā)表了千余篇論文,申報(bào)了近百項(xiàng)中國發(fā)明專利以及部分國外專利,在基礎(chǔ)研究方面取得了一些國際上認(rèn)可、有影響力的成果,但與發(fā)達(dá)國家還存在相當(dāng)大的差距。在產(chǎn)業(yè)化方面,我們更是落后于國外。
在研討會(huì)上,記者了解到,目前,我國已有了第一條磁電子器件生產(chǎn)線,已經(jīng)研制出高性能的巨磁電阻傳感器芯片,這條由東方微磁科技公司打造的生產(chǎn)線,使我國磁電子器件的研究從實(shí)驗(yàn)室研究階段向產(chǎn)業(yè)化邁進(jìn),有望緩解我國磁電子器件完全依賴進(jìn)口的局面。
首屆國際磁電子器件及產(chǎn)業(yè)化研討會(huì)由中國船舶重工集團(tuán)公司主辦,科技部等有關(guān)部門領(lǐng)導(dǎo)出席。來自中國、美國、英國、日本、韓國等世界一流的磁電子材料及器件專家、學(xué)者和企業(yè)界人士參加會(huì)議。