作者:RIKEN 图1:安装在印刷电路板上的传统电感器
电感器一直抵制小型化，但RIKEN研究人员展示的电感量子源有望产生更小的电感器
学分:GIPHOTOSTOK/科学图片库 在一个全RIKEN的物理学家团队利用量子效应成功地将一个名为kno wn的电感电子元件缩小到微米尺度后，手机充电器和其他设备可能会变得更小
电感器是现代电路的基本组成部分，它们被广泛应用于信息处理、无线电路和移动设备充电器等领域
它们基于英国物理学家迈克尔·法拉第于1831年发现的感应定律
但是，尽管从那以后物理学有了很大的飞跃，电感器的基本原理仍然保持不变——它们基本上是线圈
与其他电路元件不同，电感器很难小型化，因为它们的电感随着体积的增加而减小，如果体积减半，电感也会减半
现在，都在RIKEN紧急事件科学中心的Yoshinori Tokura、Tomoyuki Yokouchi和他们的同事们已经产生了一种与商用电感相当的电感，但其元件的体积要小一百万倍
他们通过使用一种依赖量子效应产生电感的新机制实现了这一点
基于这种机制的电感器易于收缩，因为它们的电感实际上随着横截面积的减小而增加
“我们发现了源于量子力学的电磁感应，”横沟说
“这对于电感器的小型化有很大的潜力，电感器是当代电路中最基本的部件之一
" 其中一位作者，Naoto Nagaosa，以前曾在理论上提出了一种全新的电磁感应机制，这种机制基于新兴电磁学，一种由特殊工程系统中传导电子的量子力学特性产生的新型电磁学
在目前的研究中，研究小组通过使用微米级的磁铁实现了这一效果
产生磁性的电子自旋排列成螺旋状，模仿传统感应器的线圈
Yokouchi指出，这项研究的成功取决于RIKEN的合作环境
“理论家和实验家之间的紧密合作对这个项目至关重要，”他说
特别是，实验学家在制造先进的量子材料方面有很多专业知识
该团队的纳米感应器只能在非常低的温度下工作，所以他们现在正在寻找在高温下表现相似的材料
“在实际应用中，我们必须找到一种能在室温或室温以上产生出射电感的材料，”横口说
“我们已经开始寻找潜在的材料
"
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