Американские ученые открыли новый способ управления теплом при помощи магнитов

Физики США рассказали о новом способе управления потоками тепла при помощи магнитов. Результаты своих исследований авторы обнародовали в журнале Nature Materials, тезисно с ним можно ознакомиться на сайте Университета штата Огайо.

Американские ученые открыли новый способ управления теплом при помощи магнитов

В этом эксперименте американский физики использовали миниатюрный камертон размером в несколько миллиметров, изготовленный из полупроводника антимонида иридия, являющегося соединением сурьмы и иридия. Этот образец физики охладили до температуры минус 268 градусов Цельсия.

Затем исследователи поместили образец в магнитное поле индукцией семь тесла и установили, что теплопроводность кристаллической решетки антимонида иридия снизилась на 12%. Ученые обосновали это обнаруженной ими чувствительностью фононов к магнитному полю.

Фононы представляют собой квазичастицы, в терминах которых удобно описывать колебания кристаллической решетки в твердом теле. Фононы, как и истинные частицы, взаимодействуют между собой, а интенсивность такого взаимодействия связана с межатомными связями.

Включение магнитного поля, как полагают ученые, привело к столкновению фононов друг с другом и замедлению потока тепла через образец. В квантовой механике орбитальное движение электронов в магнитном поле квантуется, приводит к локальному диамагнетизму в веществе и индуцирует силы, действующие на смещенные атомы. Именно действием этих сил и обусловлено влияние поля на фононы.

Охлаждая образец до низкой температуры, ученым удалось добиться того, что тепло в кристалле стало переноситься именно фононами, а не электронами. Как отмечают ученые, именно поэтому они использовали полупроводник — для металла перенос тепла фононами пренебрежимо мал по сравнению с его переносом электронами.

Физики сообщают, что до практических применений наблюдаемого явления далеко. Магниты, способные создавать индукцию в семь тесла (а это сравнимо с ее значением в солнечных пятнах) слишком дороги и используются в основном в науке и медицине (в магнитно-резонансном обследовании).

В дальнейшем ученые собираются усовершенствовать свою установку и научиться управлять не только потоками тепла, но и звуковыми волнами.

Оцените новость (статью)
Звёзд: 1Звёзд: 2Звёзд: 3Звёзд: 4Звёзд: 5 (Пока оценок нет)


Рейтинг популярных товаров наших читателей

Загрузка...
Загрузка...
Загрузка...
Загрузка...

Новость (статью) «Американские ученые открыли новый способ управления теплом при помощи магнитов» подготовили журналисты издания Бизнес портал fdlx.com

Дата публикации: , последнее обновление страницы: 25.03.2015 16:13:15

Интересные новости в Украине и мире

Загрузка...
Загрузка...


Оставить комментарий: