Лента новостей

00:00
Этот день в истории - 27 Февраля
21:31
В Киевских супермаркетах появились пункты вербовки в ряды ВСУ
21:31
Саудовская оппозиция в бешенстве от дипломатического дзюдо Дамаска
21:30
Культ личности Порошенко. Александр Роджерс
21:29
Немецкие танки перебросили в Литву для «сдерживания России»
21:06
Военные Игры в Сочи: "золото" в руках сборной России
21:05
Евровидение как диагноз
21:04
Украинские боевики пожаловались, что их заставили покинуть фильтровальную станцию
21:03
Украинские националисты открыли первый редут блокады на мариупольском направлении
21:02
Цэ Европа: Мусор из Львова
20:05
Хакеры Fancy Bears «слили» доклад о допинге в США
20:00
Эстония целит в коммунизм, но попадет в себя
19:57
Мой друг, посол России
17:59
Донбассу не оставили выбора
17:59
Михаила Касьянова облили зелёнкой на акции памяти Немцова в Москве
17:56
Вести недели с Дмитрием Киселевым от 26.02.17
17:55
Порошенко пообещал «не оставлять без поддержки» жителей Крыма
15:13
Мифы о Путине
14:44
Оккупирована ли Украина?
14:42
Смертельно опасные трюки Лукашенко: Президент Белоруссии встает на путь Януковича
14:41
Демократическая партия готовит провокацию против Трампа
14:39
ХПЛ – Хитрый План Лаврова
14:33
Несколько соображений о пользе (или, точнее, о вреде) кредитов
14:29
Forbes: Шведский нейтралитет: почему в детских садах Швеции больше нет «мальчиков» и «девочек»
14:23
Тадиф взят
14:19
Очень много воды
14:15
Отложенная угроза справа: настоящая хунта на Украине еще впереди?
14:14
Das Erste: немецкая разведка похвалила ФСБ за погранзоны с Белоруссией
14:13
Die Presse раскрыла «настоящих могильщиков европейской идеи»
14:10
Бог простит, хохол - нет
13:49
Крымские бандеровцы — инструкция по очистке
13:49
Боевики батальона «Азов» разрисовали краской российский банк в Одессе
13:48
За первый месяц президентства Трампа госдолг США снизился на $12 млрд
13:47
Кто залез своими лапами в Ливию
13:47
Саманта Пауэр в статье для NYT рассказала о дружбе с Виталием Чуркиным
13:46
Съезд пораженцев: В Киеве прошел форум «по деоккупации Крыма»
13:37
«В АТО есть что взять. Пахать дома скучно…»
13:36
Понавылазили
13:35
Поглумившийся над смертью Чуркина украинский депутат разбился в ДТП
13:34
ВКС и морская авиация запланировали получить за год 160 самолетов и вертолетов
10:28
Безопасность Украины — это и безопасность Польши
10:26
Особенности немецкого пития: сначала пиво, потом первач
09:59
Выживание в эпоху Трампа
09:57
Порошенко: «Я — украинский маршал Маннергейм»
09:55
Россия и Швейцария: пять неизвестных фактов
Все новости

Архив публикаций

«    Февраль 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
2728 
» » 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