革命性合金Ni₄W問世！手機、筆電到資料中心都將迎來效能大躍進

明尼蘇達大學研究團隊近期發表了一項突破性發現，他們開發出新型合金Ni₄W，這種材料有望徹底改變電子裝置儲存與處理資訊的方式。最令人振奮的是，它能夠在不借助外部磁鐵的情況下切換磁狀態，這項特性將大幅降低從智慧型手機到資料中心等各種電子產品的能耗。

這項研究成果已刊登在知名學術期刊《Advanced Materials》上，研究團隊更已取得相關技術專利。隨著數位裝置不斷進化，市場對更快、更高效能記憶體系統的需求與日俱增，科學家們正積極尋找能提升現有記憶體技術效能，同時大幅降低功耗的新材料。

研究團隊在論文中提出一種更有效控制微型電子元件磁化的方法。他們使用的Ni₄W合金是由鎳和鎢組成，這種低對稱性特殊合金被發現能產生強大的自旋軌道力矩(SOT)，這正是先進記憶體與邏輯裝置中控制磁性的關鍵效應。

論文資深作者、明尼蘇達大學電機與電腦工程系特聘教授王建平指出：「Ni₄W能顯著降低資料寫入的功耗，有望大幅減少電子產品的能源消耗。」這項發現將有助於降低從智慧型手機到資料中心等各種裝置的電力需求，為更高效能、更環保的科技發展開闢新途徑。

研究團隊成員、博士班五年級學生楊奕飛解釋：「與傳統材料不同，Ni₄W能在多方向上產生自旋電流，實現不需要外加磁場的『無場』磁狀態切換。我們觀察到Ni₄W無論單獨使用或與鎢層疊時，都展現出高效能的多向SOT，顯示其在低功耗、高速自旋電子器件中的巨大應用潛力。」

特別值得一提的是，Ni₄W由常見金屬製成，能透過標準工業製程生產。電機與電腦工程系博士後研究員李承俊表示：「我們很高興計算結果驗證了材料選擇與SOT實驗觀察的正確性。」研究團隊下一步計劃將這些材料製成比先前作品更微型的裝置。

這項研究獲得「先進資訊技術自旋電子材料研究中心」(SMART)的支援，該中心匯集全國頂尖專家，致力開發基於自旋的運算與記憶體系統技術。研究過程中還與明尼蘇達大學材料特性分析中心以及明尼蘇達奈米中心展開合作。

這項突破性發現最令人振奮之處在於，Ni₄W這種低成本材料極具產業吸引力，很快就可能應用於我們日常使用的智慧手錶、手機等科技產品中，為消費電子產品帶來革命性的效能提升。