Ремонт, сервис, услуги » Информация » Частицы звука и тепла продемонстрировали магнитные свойства




Частицы звука и тепла продемонстрировали магнитные свойства

Автор: addministr от 31-03-2015, 10:30

Категория: Информация



Частицы звука и тепла продемонстрировали магнитные свойства

Ученые из Университета штата Огайо обнаружили, как управлять теплом с помощью магнитных полей, доказывая этим, что у тепла и звука есть магнитные свойства. В ходе исследования было показано, что фононы, элементарные частицы, которые передают и тепло, и звук, обладают магнитными свойствами. Возможно, в будущем можно будет использовать сильное магнитное поле, чтобы регулировать и контролировать звуковые волны.

Тепло и звук — это по сути одна форма энергии, связанная с вибрациями атомов, поэтому регулируя одно, вы можете получить контроль над другим. Работа ученых была опубликована на прошлой неделе в Nature Materials. В ней ученые описали, как с помощью магнитного поля, по размерам сопоставимого со сканером МРТ, можно уменьшить количество тепла, проходящего по полупроводнику, на 12%. Этот полупроводник должен быть охлажденным до -268 градусов по Цельсию, чтобы движение атомов в проводящем материале замедлилось. При температуре, близкой к абсолютному нулю, движение фононов становится обнаружимым.
Под руководством ученого Хвангчу Чина, кусочек полупроводника из антимонида индия был изготовлен в форме камертона. Один зубец был 4 мм шириной, другой — 1 мм. Нагреватели крепились к концам обоих зубцов.
Низкие температуры эксперимента подразумевали важность размера полупроводникового образца, равно как и атомов, из которых он состоял. Больший образец мог передавать тепло быстрее, чем малый образец, поэтому больший зубец камертона мог передавать больше тепла, чем меньший.
Чин измерил изменение температуры на обоих зубцах камертона и отделил одно от другого поочередно, включая и отключая магнитное поле в 7 тесла, сродни тому, что используется в больницах. Когда магнитное поле отключалось, большой зубец камертона передавал больше тепла, как и ожидалось. С магнитным полем поток тепла замедлялся на 12%.
Ученые обнаружили, что магнитное поле приводило к тому, что некоторые фононы, проходящие через материал, начинали вибрировать и сталкиваться друг с другом. В большем зубце происходило больше столкновений, благодаря увеличенной площади, поэтому терялось больше фононов и передавалось меньше тепла.
Было обнаружено, что фононы должны обладать магнитными свойствами, а тепло и звук, следовательно, можно контролировать магнетически в субстанциях вроде стекла и пластика, если найти достаточно сильный магнит. В металлах этот эффект невозможен: электроны передают столько тепла, что вклад фононов будет практически невозможно обнаружить.



Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.

Архив | Связь с админом | Конфиденциальность

RSS канал новостей   Яндекс.Метрика