Question

半导体硅是如何储存信息的

为什么？

Answer 1

不管你是否用过3．5英寸或5．25英寸的软盘，在塑料套里的软盘着起来和用起来都很像唱片、录音带或录像带。只不过唱片、录音带或录像带保存的是音乐、影像，而软盘存储的是信息或数据。

制作软盘的特殊材料可以使信息磁化。因为磁体有库已北极，存储在磁盘上的信息被磁化成北或南两个方向。也就是说，信息基本上是以坐标形式存储在磁盘上，就像地球仪上的坐标。

信息在磁盘上以极小的颗粒形式存储，这些颗粒被交替磁化为南、北方向。软盘驱动器能把软盘上所载有的信息——即这些被磁化的颗粒翻译成开或关，使计算机通过开关转换实现信息处理。驱动器像唱机一样以一定速度转动磁盘。唱机有一个移动的、可从唱片获取信息的臂，软盘驱动器也有一个移动的、可从磁盘获取信息的读／写头。但是，与唱机臂不同，读／写头实际上并不接触磁盘，而是按某个方向磁化磁盘表面的那些颗粒。

硬盘驱动器的工作原理也大致如此。它密封在计算机里面的一个特别的盒子里，像软盘驱动器转动磁盘一样，它转动金属磁盘，但速度要快得多。这就是为什么在硬盘上存取信息或调用程序要比在软盘上快得多。

你把磁铁靠近过指南针吗？

当你这样做时，指南针并不指向北方，而是指向磁铁。把磁铁靠近一个无关紧要的软盘，软盘上磁化的小颗粒会被弄乱。当你试图再使用这个软盘时，你可能已经无法读出它上面的信息或存储更多的信息了。

Answer 2

“没有金刚钻，别揽瓷器活”。这个谚语强调了工具的重要性。其实，这句话里还有另一层意思，那就是材料的重要性。

“新材料”的发现和使用伴随着人类的文明进程。陶器作为第一种人造材料结束了人类的石器时代，使人类从蒙昧时代进入野蛮时代。在这个“野蛮”时代，人类发明了青铜。青铜制造的农具促进了农业发展，而青铜制造的兵器把人类带进了冷兵器时代。铁器的发明又把人类文明向前推进。至今，钢铁产量仍是衡量一个国家工业化水平和国防实力的标志之一。

材料还深刻地影响着人类的生产生活方式。从无机材料到有机材料，人类文明又有一次大的飞跃。橡胶、塑料、纤维三大合成材料的不断创新与发展，使人类对皮革、木材、棉花和丝绸等自然材料的依赖性大大降低。在一些领域里，三大合成材料部分或大部分替代了金属、木材、石材等。铝及合金的使用，使航空航天业得到空前发展，反过来又带动了材料科学的发展。硅等半导体材料为信息化提供了有力支撑，人类传递、储存信息的方式日新月异。科学家利用超材料正将“隐身衣”变为现实。超材料产品还可以加速信息传输和降低能耗、大幅度提高太阳能的利用效率，等等。而纳米科技和纳米器件的发展，可能从根本上改变人类的社会生活和生产方式。

材料科学每前进一小步，人类文明就前进一大步。