Лента новостей

09:52
Как чубатые в Европу без виз попасть хотели
09:45
США создают новую расу людей – MENA
09:45
Фийон: Наивно полагать, что народ России можно сломать санкциями
09:18
Может ли Россия стать врагом Белоруссии?
09:07
«Танк в тельняшке» добавит огня российской «десантуре»
08:58
В России людям врали всегда и обо всем
08:51
Пентагон вползает на восточный плацдарм
08:48
Гнетущая неопределенность
08:43
Этот день в истории - 23 Января
02:01
На пути фашизма или закон об исключительности украинского языка
02:00
Ответ Сталинграда Возрождение города-героя начиналось… со школ
01:57
Голь на выдумку хитра, или что делают украинцы, доведенные до отчаяния
01:56
Неизвестный Берия: Несостоявшийся триумф социализма
01:43
Вести недели с Дмитрием Киселевым от 22.01.17
01:41
Будет голод, но будет и холод
01:40
Закон о «лингвистическом геноциде» грозит Украине появлением новых «народных республик»
01:39
Конец резидента: Порошенко «спалил» «украинского подпольщика» из Луганщины
01:38
Черчиль: мы вызвали к существованию армии Колчака и Деникина
01:37
Псевдоискусство как технология расчеловечивания
16:58
Новое лицо войны
16:56
Убить ИС-3: Как шведы безуспешно пытались создать мощный танк
16:53
75 лет в авангарде
16:52
Трамп делает ставку на морпехов
16:51
Супер-БМП Т-15 Армата: впервые с действующим Афганитом
16:50
Боязнь русских заставила НАТО лететь в Прибалтику: ВВС Испании уже в пути
16:49
У «Искандера» появится новое лицо
16:48
Порошенко присвоил убийце звание Героя Страны
16:46
Что делают британские танки в тоннеле под Ла-Маншем
16:45
Порошенко анонсировал обеспечение армии новейшим оружием
16:44
Дальность действия — земной шар: почему ПАК ФА везде дотянется
16:34
Как морпехи США используют научную фантастику
16:33
Сирия, сводка: САА наступает в Хомсе и Алеппо, Тияс стал гробницей для ИГ
16:32
Неуправляемый «Трайдент»: Британские СМИ сообщили об инциденте с ядерной ракетой
16:20
Истребитель F-35 оказался ещё хуже, чем думали
16:17
Разрушения, рабство, смерть: беженцы Дейр эз-Зора сообщили о жизни при ИГ
16:16
Спецслужбы Украины лезут в Москву
16:15
Новый штурмовой комбинезон Альфа-1: невидим для врага, удобен для носителя
16:08
Ажиотаж по-японски: противолодочный корабль «Адмирал Трибуц» ошеломил местных жителей
16:07
«Конфету этому хлопцу»… Порошенко боится конкуренции
15:14
Патриоты в истерике: ЦРУ рассекретили документы про преступления ОУН-УПА
15:13
Юрий Селиванов: Отмороженная элита Америки
15:12
Тягнибок в бешенстве: мэра Львова Садового надо расстрелять
15:12
Дональд Трамп и новый американский патриотизм
15:10
Евросоюз приготовился к войне с США
15:09
Хочу такую речь от Путина!
Все новости

Архив публикаций

«    Январь 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
3031 
» » Создан наноразмерный охлаждающий элемент, работающий за счет движения спин-волн в изоляционном материале

Создан наноразмерный охлаждающий элемент, работающий за счет движения спин-волн в изоляционном материале

Охлаждающий элемент

Исследователи из Фонда фундаментальных исследований материи университета Гронингена (University of Groningen), Технологического университета Дельфта (Delft University of Technology) и университета Тохоку (Tohoku University), Япония, разработали и изготовили опытный образец наноразмерного охлаждающего элемента, который для переноса тепла использует спин-волны. За счет использования спиновых эффектов охлаждающий элемент может служить для отвода тепла не только от токопроводящих материалов, но и от материалов, обладающих свойствами электрических изоляторов, что, в свою очередь, можно использовать для создания систем локального охлаждения отдельных элементов чипов цифровых микросхем.

Основой принципа функционирования нового охлаждающего элемента является спин, вращение электронов, фундаментальная характеристика электрона, определяющая значение его магнитного момента, силы и направление создаваемого им магнитного поля. И хотя ученым уже удавалось создавать охлаждающие спиновые элементы, данный случай является первым разом, когда спин-эффект был успешно использован по отношению к материалам, являющимся электрическими изоляторами.

Работа охлаждающего элемента, разработанного учеными в предыдущих исследованиях, стоит на движении потока электронов через токопроводящий магнитный материал. В магнитном поле материала спин электронов выравнивается параллельно направлению намагниченности материала. Поток электронов двигался через "столб", толщина которого в тысячу раз меньше толщины человеческого волоса, состоящий из двух слоев разных магнитных материалов, разделенных тонким слоем диэлектрического материала, который преодолевался за счет эффекта квантового туннелирования.

Электрон, двигаясь по нижнему слою, выравнивает свой спин в соответствии с направлением намагниченности материала. Если после перехода через слой диэлектрика электрон попадает в магнитный материал с направлением намагниченности, совпадающим с направлением намагниченности нижнего слоя, то спин электрона не изменяется и он беспрепятственно переносит тепловую энергию дальше. Если электрон сталкивается с магнитным полем обратного направления, он меняет свой спин и это приводит к полной блокировке переноса тепловой энергии.

Вышеописанный способ работает только с токопроводящими материалами. Однако, исследователи нашли новый способ охлаждения, который осуществляет перенос тепла через изоляционный материал за счет спин-волн, возникающих на границе токопроводящего и изоляционного материалов.

В своих экспериментах исследователи использовали кристалл железоиттриевого граната, толщиной в 200 нанометров, имеющий на своих концах напыление из платины. Электроны легко проходят через платину, но когда они достигают граната, они затормаживаются, передавая свой спин электронам изоляционного материала. Благодаря эффекту магнитного сцепления этот спин передается все дальше и дальше, распространяясь внутри изоляционного материала подобно волне, переносящей некоторое количество тепловой энергии от одной границы материала к другой. Благодаря этому явлению дна грань изоляционного материала охлаждается, а вторая - нагревается.

Для подтверждения работоспособности охлаждающего элемента исследователи поместили на грани кристалла граната высокочувствительные измерители температуры, которые зарегистрировали перепад в 0.25 миллиградуса. Такое значение перепада температуры полностью совпадает с расчетными значениями, что служит доказательством правильности теории. Конечно, при таком мизерном перепаде температуры говорить о практическом применении охлаждающих элементов просто бессмысленно, но ученые надеются, что им удастся найти другие комбинации материалов, эффективность работы которых по переносу тепла будет намного выше уже полученного значения.

 

Первоисточник





Опубликовано: legioner     Источник

Похожие публикации


Добавьте комментарий

Новости партнеров


Loading...

Loading...

Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
Наверх