Лента новостей

13:23
The Daily Beast: Путин выбирает Ле Пен
13:20
Саперы МПЦ ВС РФ разминируют древную Пальмиру
13:11
The Washington Post: 10 критиков Путина, которые убиты или умерли при загадочных обстоятельствах
13:07
Записки рассерженного одессита
10:07
Русская служба BBC: Выбраться из нефтяной ловушки
10:04
«Северный поток-2» раскалывает Евросоюз
10:01
Haqqin.az: Тайна российского вторжения в сирийский Курдистан
09:58
Турция поддерживает наступление оппозиции в Сирии
09:55
Carnegie Moscow Center: Это сделали русские
09:51
Трампа усиленно втягивают в украинский конфликт
09:48
Svenska Dagbladet: Белоруссия станет новой Украиной?
07:55
«Разворовали все, что можно, и подожгли»
07:54
Украина: Умерла, значит умерла
07:53
Украина растерялась
07:52
Ярош требует запретить возвращаться домой работающим в России украинцам
07:51
Вторая волна смертников и танков: «Аль-Каида» ведет мощное наступление в сирийской Хаме
07:49
Порошенко официально разрешил мародерство в Балаклее
07:43
Минск и Киев имитируют хорошие отношения назло Москве
07:42
Эстонских солдат выгнали в палатки, чтобы отдать казармы военным НАТО
07:41
Человек неба: скончался заслуженный лётчик-испытатель Степан Микоян
07:37
Премьер Сербии исключил возможность вступления страны в НАТО
07:35
Под свист трибун: Сборная России проиграла Кот-д'Ивуару в товарищеском матче в Краснодаре
07:32
Правительство РФ готовится к обвалу нефти на 20%
07:32
Российские банки попали в украинский капкан
07:31
СМИ: Пожар в Балаклее вспыхнул после «генеральской пьянки»
07:24
ИГ взяло ответственность за нападение на часть Росгвардии в Чечне
07:22
Истребитель ВВС США сбросил два топливных бака в южнокорейское озеро
07:19
Киев попросил НАТО помочь в ликвидации последствий пожара на складе боеприпасов в Балаклее
07:16
Сирийская армия испытала в бою новую защиту для танков
07:12
Исламисты освоили новейший российский танк
07:09
Япония готовится к войне за острова
00:00
Этот день в истории - 25 Марта
23:50
Baladi news: Асад остается в объятиях России
23:46
Кто Дмитрию Медведеву прочит скорую отставку
23:43
Foreign Policy: «Последний диктатор Европы» подтверждает свой титул
17:32
Порошенко взял Грефа в заложники
17:27
За США тактика, за Россией стратегия
17:23
Порошенко и Лукашенко снова братья-славяне
17:17
Frankfurter Allgemeine Zeitung: Смерть в Киеве
17:13
Специальное учение войск связи ЦВО
17:11
The Washington Post: Россия вышла настоящим победителем
17:09
Малый ракетный корабль «Углич» начал подготовку к морскому походу в Каспийское море
15:53
США вряд ли станут союзником Украины
15:45
«Смерть Вороненкова не поможет Киеву получить транш»
15:42
Deutsche Welle: На Украине можно делать бизнес без взяток
Все новости

Архив публикаций

«    Март 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
2728293031 
» » 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