Лента новостей

00:00
Этот день в истории - 9 Декабря
22:01
«Трибунал по бывшей Югославии — ошибка России»
21:57
Россия возвращается на Ближний Восток
21:52
«Жандарм» не справился с ролью
21:44
Россия поймала попутный ветер
21:39
Американцы запутались в своем вранье про Сирию
21:36
Союз распался, «совок» остался
21:33
Командировка на войну в один конец
21:30
Украина: греть Европу или себя?
19:08
Путин наградил орденом Мужества военных медиков, погибших и пострадавших в Сирии
19:08
СМИ: боевики Джебхат ан-Нусры запросили эвакуацию из Алеппо
19:07
Индекс ММВБ впервые в истории превысил 2200 пунктов
19:04
Сделка по «Роснефти» знаменует новый уровень влияния России в мире
16:10
Внезапная рокировка. Европа заставит Киев отменить антироссийские санкции
16:08
Козырная карта России: чего боятся США и Германия в Алеппо
15:40
Новак объяснил, почему ОПЕК не пригласила США на переговоры в Вене
15:36
Техмаш рассказал о российско-индийском производстве боеприпасов
15:35
Сила искусства
15:27
Крым вернул Украине более тысячи тонн продуктов
15:26
Путин подписал указ о присуждении госпремии Доктору Лизе
15:24
Для студентки Карауловой запросили показательный срок
15:22
Синдром камикадзе. На что способен ядерный Киев?
15:21
Стало известно, какие батальоны чеченского спецназа будут охранять российскую авиабазу в Сирии
15:19
Американский спецназ попал в окружение в Алеппо
15:18
Зачем Катар вошел в Роснефть?
15:17
Для чего советник Трампа Картер Пейдж прибыл в Москву?
15:16
Ляшко набросился на посла ЕС: Нам уже 11-й год морочат голову!
15:15
«Это как если бы Боинг умел садиться на воду»: Что думают иностранцы о русских «Альбатросах»
13:41
История очередной провокации против Вооруженных Сил Беларуси или кто стоит за демаршами «белорусского национального конгресса»
13:41
Скоро Парламент Беларуси ответит, важна ли армия для страны
13:02
Предательство царя? Попса взялась за историю
12:55
Бойцы невидимого фронта: СБУ-ВСУ провалили «штурм» Мариуполя
12:46
Марион Ле Пен: «Части пазла приходят в правильное положение»
12:38
Жизнь и смерть Старого города: первые кадры из освобождённых кварталов Алеппо
12:37
Коалиция США разбомбила госпиталь в Мосуле
12:36
Зенитно-ракетные комплексы С-400 заступили на дежурство на северо-западе России
12:35
Глава Генической райадминистрации начал психическую атаку на Крым
12:35
Запишите: безвиз в январе. Порошенко вновь обещает своим осликам европейскую морковку
12:31
В США рассматривают варианты, при которых Украина откажется от претензий на Крым
12:31
Катар становится собственником «Роснефти»
12:29
Будущий глава Пентагона Джеймс Мэттис сделал первое заявление в адрес Путина
12:27
СМИ сообщили подробности инцидента с Су-33 на «Адмирале Кузнецове»
12:25
Как считать будем: инциденты на авианосце «Адмирал Кузнецов» и опыт ВМФ США
12:25
Порошенко слишком много знает
12:24
Ходорковский снова в деле
Все новости

Архив публикаций

«    Декабрь 2016    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 1234
567891011
12131415161718
19202122232425
262728293031 
» » 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