Лента новостей

12:27
Семь способов потопить авианосец США
12:27
За что не любят Хафтара: Запад встревожен перспективой в Ливии
09:42
Парад Победы: подготовка
09:39
Перекуем орала на мечи?
09:17
Долгий путь в Гаагу
09:09
Politiken: Путин действовал рационально
09:06
Киеву пора готовиться к жесткой экономии
09:03
Хорватия: Медийный С-300
09:00
Химера «Великой Албании» – провокация новой войны на Балканах
08:59
Валентин Катасонов: «Куда разворачивается российский капитал»
08:58
Украинские националисты расправляются с ветеранами
08:57
Зарубежные СМИ пишут о расколе во Франции после выборов
08:56
Отказ Первого канала от трансляции Евровидения одобряет три четверти россиян
08:56
The National Interest: «Верзила» — «бомба всех бомб» Второй мировой
08:56
Победа Макрона во втором туре не так очевидна, заявил социолог
08:51
Зачем австрийцам сайт на Урале
08:51
Пока ОН в Турции, разговора не будет
08:49
Белорус литовцу: «Тебе крышка, щегол»
08:47
Александр Роджерс: Почему мы должны оседлать глобализацию
08:45
The Hill: Как ответить русским
08:44
Как и ожидалось: Порошенко просит США начать вооруженную интервенцию в Донбасс
08:43
CNN: Россия готовит превентивный ядерный удар по Америке
08:42
Почему Кудрин не только хочет быть президентом, но и может стать им
08:41
Смерть наблюдателя предвещает ввод «полицейской миссии» в Донбасс
08:40
Балтийский флот усилил ПВО системами С-300В4
08:40
Крым ожидает десятки миллиардов инвестиций
08:37
Франция-Россия: Макрон продолжит курс Олланда
08:37
National Interest: Америке не победить в сирийской войне
08:36
Чучхе победила Бандеру: Почему КНДР лучше режима на Украине
08:34
Al-Watan Saudi Arabia: У «матери всех бомб» появилась «сестра»
08:32
Украинская власть признала себя агентом Кремля
08:29
Иван Ефремов: ученый-палеонтолог и писатель-фантаст
08:27
Макрон победил в первом туре выборов президента Франции
08:20
Верховная Рада «проталкивает» хорватский сценарий
08:17
Бомба В61-12: США готовят в Европе новый ядерный фронт против России
00:00
Этот день в истории - 24 Апреля
20:51
Вести недели с Дмитрием Киселевым от 23.04.17
20:07
Франция: Макрон, по прозвищу «кандидат от Ротшильдов», опережает Ле Пен
20:05
Observador: Коммунистическая революция в самой свободной стране мира
20:03
МВФ зачистит стариков Украины как класс
19:24
Недемократичная война за демократию
19:21
Подземное убежище Сталина
19:14
Позиции Орбана в Венгрии прочны
19:07
Донецк: три года на войне-2
19:00
Deutsche Welle: Куда ведет европейцев новое общественное движение «Пульс Европы»?
Все новости

Архив публикаций

«    Апрель 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930
» » 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...

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