Лента новостей

19:26
Военное сотрудничество между Перу и Россией
19:22
Ракета «Скиф»: Для США и Англии это страшнее «Циркона»
19:17
The New York Times: Борьба за контроль над Восточной Украиной
19:13
Донецк из-за мятежа в Луганске проспал свой поселок
19:09
Sudanese Online: Судан, за деньгами тебе не в Россию!
19:04
Прибалтийские львы: Последний гвоздь в гроб ИГИЛ забьем мы
18:59
Time: Кто станет Человеком года-2017?
18:52
Четыре года Цэ Европы: Безвиз есть, грошей нема
18:46
Bloomberg Businessweek: Путин сделал себя королем ОПЕК
18:40
Саудовский урок для Путина: Коррупционеры сами отдали $ 100 млрд
18:36
The American Conservative: Насколько важен Путин
12:41
Спекулятивная экономика - это гибель
12:38
Луганский излом. Факты. Анализ
12:23
Провокация под ложным флагом: как США готовились напасть на Россию
11:02
В армию призывают роботов
10:55
Комплект ЗАС
10:43
Комплексная модернизация: российская армия готовится получить новейшее оружие
10:42
Германия потеряла более 42 тысяч рабочих мест из-за антироссийских санкций
10:41
Франция: гонения на Марин Лё Пен усиливаются
10:40
Итоги «цветных майданов»: Хаос вместо прогресса
10:39
Минобороны опубликовало видео пуска новой противоракеты
10:37
Полудержавный властелин Александр Меншиков
10:36
Капризный Порошенко: что не устраивает украинского лидера в проекте «Восточное партнерство»
10:24
Лебединая песня «матушки» Меркель
10:19
Le Figaro: Авария на «Маяке» всплывает 60 лет спустя
10:14
«Русские не смогут долго удерживать Абу-Кемаль»
10:08
Tokyo Shimbun: США снова взяли КНДР на карандаш
09:08
Порошенко дал понять Европе, кто у него хозяин
09:02
Al-Ahed News Website: «Скромное» оружие России против авианосцев США
08:58
Якутия: Алмазную республику налоговым гнетом не испугать
08:36
Шахматная доска России
07:23
«Призрак» уничтожил спецгруппу ВСУ: Они выскочили на пулемёты
07:22
Поражение США: американцы все же уйдут из Сирии
07:21
Почему нам не страшен "быстрый глобальный удар"
07:19
«Терминаторы» получили российские навигаторы
07:18
Лебединая песня «матушки» Меркель
07:14
Конопля возвращается на поля
07:13
«Лучше иметь возможности для ближнего воздушного боя, чем не иметь их»
00:24
Захар Прилепин. Америка России показала свои широко закрытые глаза
00:23
Теперь будет настоящая борьба: за нефть, за воду и трубу
00:22
ЛНР: эпоха Плотницкого закончилась
00:20
Каждый майдаун будет выявлен и наказан
00:00
Этот день в истории - 24 Ноября
22:53
США готовят Украину к новой эскалации
22:51
Погружение в смерть: аргентинская подлодка стала "Курском-2"
Все новости

Архив публикаций

«    Ноябрь 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
27282930 


» » 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

Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
Наверх