Лента новостей

17:11
Интересный поворот в отношениях России и Ирака
16:35
Президент Монголии дал олигархам 49 суток, чтобы вернуть деньги с офшорных счетов
16:34
ВЦИОМ: большинство слышавших о «Свидетелях Иеговы» россиян поддерживают их запрет
16:16
Путь к банкротству Westinghouse
15:16
Никакой «миротворческой миссии ООН», заявляют в ДНР
15:15
Побывав в Москве и Питере, экс-волонтер «Правого сектора» заявила, что на Украине лгут о России
15:13
Харьков: Уровень Ж
15:12
Украинская группировка разоряет сёла Донбасса
15:11
Скандал в Госдепе: Тиллерсон разочарован в политике США и хочет уйти
15:09
ЕСПЧ обязал Россию выплатить одному из убийц Немцова шесть тысяч евро
15:06
Психология, friendly fire и самые страшные санкции
14:11
Rollingstone: «Рашагейт» глазами русских
13:59
Кремль и «лающая мышь» против ИГИЛ
13:52
Handelsblatt: Последствия крымского кризиса
12:31
Распродажа Родины: Украина «сливает» секреты Российской армии
12:24
Стиратели
12:22
Эти странные русские
12:20
Ренат Кузьмин: когда мы все вернемся, киевский режим рухнет
12:16
Если Курт оказался вдруг...
12:07
Украинский генштаб в трех российских дивизиях заблудился
12:07
Американский сенат шокирован наглым посягательством Украины на суверенитет США
12:05
«Нормандцы» требуют от Порошенко подчинить Раду и выполнить Минск-2
12:04
«Курортная Херсонщина»: бандиты на границе, аллергичная мусорка на побережье
11:59
Героиновая игла Westinghouse держит Киев за глотку
11:51
Параноики из Госдепа
11:49
Военный эксперт: покупка Турцией С-400 будет означать, что США проиграли РФ
11:48
Эдуард Лимонов: Депутатша Поклонская лучше бы чем-нибудь полезным занялась
11:44
Новые американские санкции: целились в Россию, а попали в ЕС
11:43
Постмодерн – смешные мальчишки-лгунишки
11:40
Порошенко грозит России санкциями
11:38
Рабство 21-ого века: на Западе приступили к массовому чипированию населения
09:10
Defence24: «Запад-2017» — «троянский конь» для НАТО
09:06
Рука Кремля душит сланцевую революцию в США
09:04
Миротворцы ООН вместо Малороссии
08:51
Экономический бум обещают всему миру, но не России
08:49
Украина и Белоруссия — дружба или прагматический расчет?
08:46
Российский спецназ действует из Египта
08:43
В Америке не дадут Трампу дружить с Кремлем
08:36
Этот день в истории - 25 Июля
18:30
Почему Захарченко решил создать Малороссию?
18:27
Битва за Дейр эз-Зор: Асаду необходим контроль над нефтью в Сирии
18:25
Украина считает Мариуполь русским городом
18:25
Российский режиссер в прямом эфире обьявил генералов Вермахта «оппозицией Гитлеру»
18:16
Самые эффектные моменты лётной программы авиасалона МАКС-2017
18:15
МАКС-2017 закончился подписанием контрактов на 400 млрд рублей
Все новости

Архив публикаций

«    Июль 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930
31 
» » 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