Лента новостей

08:26
Владимир Путин поможет Макрону сделать то, что не удалось Меркель
08:26
Бойцы Сил специальных операций действуют в Сирии: эксклюзивные кадры
08:24
Минздрав РФ заменил понятие «вредные продукты» на более толерантное
08:16
Шоу одного актера и шестерки второго плана
07:24
Король Абдалла II призвал к увольнению Катара из Лиги арабских государств
00:10
Кудрин: Распродажа госсобственности обеспечит рывок российский экономики
00:08
Взлетел самолёт, взлетели технологии
00:06
Майдан пожирает своих детей: Киев выслал в Россию автора мема «колорады»
00:03
В Донбассе уничтожены 10 боевиков «Азова» и 7 единиц техники
00:00
Политика Украины вынуждает громадян искать счастья за рубежом
22:30
Версальский разговор: Путин и Макрон подводят итоги встречи
22:29
ВСУ по ошибке расстреляли бойцов «Азова»
22:28
Украинские радикалы объявили войну олигархам
22:28
Держись, Евросоюз: миллионы мигрантов готовятся к вторжению
22:27
Каска Тымчука и День Ноль: Севастополь останется русским
22:26
Тем временем: Патриотам запретили смотреть фильм «Тарас Бульба» - искажает исторические реалии
22:25
Лингвисты из США нашли у WannaCry китайскую «тень»
22:24
Вашингтон договорится с Москвой по Украине, оставив Порошенко за бортом
22:23
Макрон принял Путина как царя
22:19
ВКС РФ ровняют с землей оборону ИГИЛ перед наступлением
22:18
Маккейн: Россия хуже, чем ИГИЛ
18:32
«Сверхоружие» Украины против Москвы придумывают в прямом эфире ТВ
18:31
Непреодолимая крепость или стена позора: Что построит Украина на границе с Россией?
18:27
Левада заявила о рекордном росте рейтинга Путина
18:26
Навальный подал заявку на митинг, которого не будет
18:24
Кто ответит за госпереворот
18:23
Европейский путь Украины: пытки, анархия и изоляция
18:23
Что задумал Трамп: США распродадут стратегические резервы
18:22
Михаил Делягин: От элиты, которая 30 лет грабила страну, нельзя ждать морали
18:12
Хроники спасения Донбасса
18:11
«Город падших ангелов» или Почему на Филиппинах подрастает целое поколение детей-сирот с европейскими чертами лица
18:06
НАТО нарывается на признание ЛДНР
18:05
Мощнейшие САУ Коалиции-СВ готовятся усилить Армию России
15:46
Хроники спасения Донбасса
15:41
Российский бизнес услышал украинских радикалов
15:39
Польша ограничивает въезд, украинцы штурмуют границу
15:38
В «Яндексе» сообщили о проверках СБУ в офисах компании в Киеве и Одессе
15:34
Патриарх Кирилл сравнил законы об однополых браках с фашистскими
15:33
В Красногоровку введён спецназ
15:30
Суперпрочный Ка-62: над чем бились разработчики вертолета почти 30 лет
15:30
«Нафтогаз» готовит «самоубийство» для Киева
15:29
«Золотой миллиард» договорился затянуть в петле Россию
15:28
У США нет шансов выиграть ядерную схватку с Россией
15:27
Россия начнет закупку технологий возобновляемой энергетики на Западе
15:25
Вероятность удара США по Северной Корее становится максимальной
Все новости

Архив публикаций

«    Май 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
1234567
891011121314
15161718192021
22232425262728
293031 
» » 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