據(jù)physorg網(wǎng)站2006年1月18日報道,，美國賓州州立大學(xué)的物理學(xué)家提出了一種探索自然界失效的新方式，這項研究對復(fù)雜的相互作用系統(tǒng)的研究做出了重要的貢獻(xiàn),，同時也為先進(jìn)的磁介質(zhì)存儲設(shè)備技術(shù)的研究提供了基礎(chǔ),。
賓州大學(xué)的物理學(xué)教授施切弗稱，“我們都希望不經(jīng)歷失敗,，但是自然界的許多系統(tǒng)中失效的狀態(tài)仍是個重要的因素,。當(dāng)兩個不同的需求彼此進(jìn)行競爭時，失效就會出現(xiàn),，因此競爭的雙方不可能同時達(dá)到目的,。這種失效在我們的大腦中、體內(nèi)的蛋白質(zhì)中以及自然界的多個領(lǐng)域都會發(fā)生,，因為每個系統(tǒng)中都有許多不同的組成部分必須互相的作用以達(dá)到一個合成的結(jié)果,。”例如，神經(jīng)系統(tǒng)和蛋白質(zhì)分子中就包含了成千上萬相互作用的成分,，這些相互作用中至關(guān)重要的一個成分就是“失效”,。當(dāng)兩種相互競爭的不同信號被送到大腦時，大腦就必須從中做出選擇,。就連象冰包含氫和氧兩種原子這樣簡單的物質(zhì)中也有失效現(xiàn)象的發(fā)生,，不同氫原子競爭力量被擠到了氧原子周圍的不同地方。
理解象大腦這樣極度復(fù)雜的系統(tǒng)中失效現(xiàn)象是非常困難的,，因此為了對自然界失效的現(xiàn)象有基本的認(rèn)識,，研究人員大都會以象冰這樣簡單的系統(tǒng)做為研究對象,。對于一些單個原子具有瞬時的磁性的材料來說，如果將這種材料的原子以一定方式進(jìn)行排列,，這些磁性原子之間的相互作用就會產(chǎn)生失效的狀態(tài),，這種失效狀態(tài)可稱得上最規(guī)則的系統(tǒng)，也是研究人員進(jìn)行深入研究最好的對象,。施切弗表示,，磁性原子瞬時磁性的指向是由與其它磁性原子相互作用的結(jié)果決定的。然而,，觀測到單個原子的磁性狀態(tài)幾乎是不可能的,。
利用化學(xué)合成材料的磁性原子都就是先排列好的，而我們的材料通過對磁性結(jié)構(gòu)進(jìn)行模仿,，把失效的磁性原子進(jìn)行了排列,，使它們的行為與冰中的氫原子相類似，由于“旋轉(zhuǎn)”是單個原子磁性的另一種表示方法,，我們稱這種材料為“旋轉(zhuǎn)冰”,。
由于材料的大小和單個磁條的排列都是有意制成的，研究人員能夠?qū)@個系統(tǒng)進(jìn)行控制,，以使磁條的相互作用的結(jié)果與冰中的失敗方式相同,。還能通過改變磁條排列的間隔，來調(diào)整磁條相互作用失效的力量大小,。這項研究對自然界更大系統(tǒng)的失效特性的研究邁出重大一步,，使用特定排列的材料，現(xiàn)在設(shè)計失效系統(tǒng)已經(jīng)成為可能,，它可以改變相互作用的力量,、柵格的幾何學(xué)、缺失的種類和數(shù)量以及其它對失效現(xiàn)象的特性產(chǎn)生影響的特性,。這些系統(tǒng)為科學(xué)家研究失效系統(tǒng)中單個成分的狀態(tài)提供了基礎(chǔ),，它還有助于現(xiàn)代磁介質(zhì)存儲技術(shù)的研究，以在更小的磁性結(jié)構(gòu)中存儲更多的信息,。
英文原文鏈接參見：http://www.physorg.com/news9998.html
