Лента новостей

19:05
На митинг Навального во Владивостоке пришло не более 700 человек
19:04
Антиукраинская коалиция ЕС растёт как на дрожжах
19:03
Самые убогие ветераны в истории
19:02
«Свободная и независимая» Латвия превратилась в мировую мусорную свалку
13:16
Двадцать лет спустя: как Яндекс стал не только поисковиком
13:11
Ограничение права вето в СБ ООН поддержали 114 стран, заявил Лихтенштейн
13:00
Выборы в Германии: Русские немцы объединились против Меркель
12:59
Запад паранойя не отпускает: забыли про Белоруссию! Внимание к учениям Китая и России
12:47
Хуторская свадьба. Как Украина воспроизводит клановую модель элит
12:25
О Солженицыне
12:22
The Independent, Великобритания. Россия была целью «фейковых новостей» НАТО
09:43
Позвольте украинцам себя изнасиловать
09:26
США создают сеть, чтобы взорвать Россию
09:26
Подельник Порошенко прибирает к рукам самое успешное предприятие Харькова
09:25
Москва и Пекин готовятся к войне
08:55
«Косяки» Запада
08:52
Звёздный час Порошенко — позор вместо «джавелинов»
08:51
БесогонTV: «Хочет ли Серебренников быть Мейерхольдом?
08:50
Пентагон показал кадры уничтожения сирийского истребителя Су-22
06:55
Велик телом, да мал делом: Навального высмеяли в Новосибирске
22:04
На «Неве» впервые представили Эльбрус-8СВ и ноутбук на Эльбрус-1С+
22:01
Куда уж России до процветающих США...
21:29
Ляскин и Говоров бездействуют - преступник гуляет на свободе
21:14
Хватит вопить об убиенном ЦАРЕ
21:10
«Аллея правителей» - символ преемственности истории
21:07
Ракетные стрельбы с ТАРКР «Петр Великий» Северного флота
21:04
Спуск на воду ледокола «Сибирь» в Санкт-Петербурге
20:58
Ошибка на памятнике Михаилу Калашникову устранена
20:56
Цифровая экономика и массовая безработица
20:43
Стратегические уловки Пентагона: США наращивает свои ядерные вооружения
20:39
Скандал на Украине: Мэр Львова заговорил по-русски и похвалил Путина
20:29
Умерову умерово
20:25
«Пургена им в ср..ку!» Депутаты гонят из столовой ВР «честных журналистов» Майдана
17:10
Из Украины в Польшу сбежало уже 7 миллионов патриотов
17:10
Закрывая тему Калашников vs Schmeisser
17:09
Запорожец за Китаем: Мотор Сич переезжает в Поднебесную
17:08
Трамп назвал передачу конгрессу данных о рекламе в фейсбуке частью фальсификаций о России
17:07
Игорь Лесев: вместо второго срока Трамп готовит Порошенко «вольер для барыг»
17:06
Крепнет атмосфера доверия!
17:05
Европейцы начали бить Украине по рукам
16:47
Татарстан согласился на компромисс в отношениях с Россией
16:46
Терпение кончилось: почему Москва жестко предупредила армию США
16:45
Россия может навсегда отстать от ведущих стран мира
16:45
Американские СМИ назвали головоломкой сентябрьские испытания «Ярса»
13:49
Доктор Комаровский: «Вас ведут на бойню, хотя нет, не ведут — уже привели»
Все новости

Архив публикаций

«    Сентябрь 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 123
45678910
11121314151617
18192021222324
252627282930 


» » 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