Ознакомьтесь с Условиями пребывания на сайте Форнит Игнорирование означет безусловное согласие. СОГЛАСЕН
ВХОД
 
 
Короткий адрес страницы: fornit.ru/2144
Содержание журнала Достижения науки, техники и культуры
Ссылка на первоисточник статьи: http://elementy.ru/news/430562.

Создано новое микроэлектронное устройство — тепловой транзистор

Автор: Игорь Иванов
Финские и итальянские физики научились регулировать мощность микроскопического электронного холодильника, в котором постоянный ток переносит также и тепло. Это большой шаг вперед в одноэлектронике.
Вся современная вычислительная техника обязана своим существованием тому простому факту, что отдельные микроэлектронные компоненты могут динамически управлять друг другом. Ключевым элементом в микросхемах является транзистор — микроэлектронный компонент с тремя внешними «ножками», в котором протекание тока от первой ножки ко второй легко регулируется, вплоть до полного выключения, с помощью напряжения, подаваемого на третью ножку.
Электронные свойства микроэлектронных компонентов зависят также и от температуры. Это открывает новую возможность в микроэлектронике — управлять поведением отдельных микроэлектронных компонентов путем изменения их локальной температуры. Первым шагом на этом пути является создание устройств, нагревающих или охлаждающих заданный микроэлектронный компонент. Этот нагрев и охлаждение желательно тоже осуществить электронным способом, сделав таким образом циркуляцию тепла и циркуляцию электрического тока взаимно контролируемыми.
Экспериментальная работа в этом направлении началась в конце прошлого века, когда были созданы микроскопические (размером в доли микрона!) электронные холодильники и термометры. Эти устройства работают за счет того, что в определенных условиях поток электронов переносит не только заряд, но и тепло. Особенно интересные эффекты получаются при очень низких температурах, ниже 1 кельвина. При таких температурах наряду с металлами, полупроводниками и изоляторами можно использовать и сверхпроводники. Кроме того, в этом случае достижим новый, дискретный режим работы микроэлектронных устройств — одноэлектроника. Это направление активно развивается и сейчас; см. например новость Физики придумали одноэлектронный холодильник.
На днях в журнале Physical Review Letters появилась статья исследователей из Финляндии и Италии, в которой сделан еще один шаг на этом пути. Авторы этой работы приделали «регулятор мощности» к электронному холодильнику и получили таким образом совершенно новое термоэлектронное устройство — тепловой транзистор.
Как и в обычном транзисторе, в нём между двумя «ножками» тоже течет ток, но в этом случае он еще сопровождается и направленной передачей тепла. Авторы новой работы научились контролировать этот поток тепла, подсоединив к холодильнику еще один контакт и подавая на него напряжение. Тепловой поток при этом изменялся примерно в три раза. Полученный результат можно считать большим шагом вперед: ведь раньше поток тепла в такого типа устройствах вообще не умели изменять.
Вероятно, следующим шагом будет создание более совершенных тепловых транзисторов, способных не только уменьшать, но и при необходимости включать и выключать тепловой поток. Кроме того, в описанной работе использовался холодильник на постоянном токе, но, возможно, аналогичную схему можно будет применить и для одноэлектронного холодильника, работающего на переменном токе (а фактически, на одном-двух электронах, прыгающих с металла на сверхпроводник и обратно; подробности см. в новости Физики придумали одноэлектронный холодильник). После этого можно уже думать и о создании сложных микросхем, в которых будут взаимосвязанным образом циркулировать как электрический заряд, так и тепло.

Источник: O.-P. Saira et al. Heat Transistor: Demonstration of Gate-Controlled Electronic Refrigeration // Physical Review Letters, 99, 027203 (9 июля 2007 года).
Статья доступна также в архиве е-принтов: cond-mat/0702361.



Обсуждение Еще не было обсуждений.




Оценить статью >> пока еще нет оценок, ваша может стать первой :)

   
Архив новостей
Анонсы новостей    http://www.scorcher.ru/xml/news.rss - что это?
Путь решения проблемы сознания
Схемотехника адаптивных систем - Путь решения проблемы сознания.
07-02-2024г.

Развитие квалиа в онтогенезе или как именно мы все ощущаем
Последовательность формирования субъективных абстракций в механизмах произвольности выбора: Развитие квалиа в онтогенезе или как именно мы все ощущаем.
20-12-2023г.

Факторы деструктивного влияния в обществе: политика, реклама, соцсети, биржи, религия
Политические элиты все в большей степени паразитируют на обществе: Факторы деструктивного влияния в обществе: политика, реклама, соцсети, биржи, религия.
13-11-2023г.

Система децентрализованного управления обществом
Какой может быть эффективная система децентрализованного управления обществом: Система децентрализованного управления обществом.
08-09-2023г.

Принципиальные элементы фундаментальной теории сознания
Для верификации: Принципиальные элементы фундаментальной теории сознания.
07-08-2023г.

Коротко и ясно про мозг человека
Организации механизмов мозга человека: Коротко и ясно про мозг человека.
08-07-2023г.

Проблемы восприятия программной реализации искусственного разума
Анонсирование Beast: Проблемы восприятия программной реализации искусственного разума.
06-02-2023г.

О программной реализации живого существа
Анонс отчета: О программной реализации живого существа.
01-01-2023г.

Жизнь - Самоощущение - Разум
Терминологические определения понятий Жизнь, Самоощущение и Разум на основе выявленных механизмов реализации этих явлений в прототипе системы индивидуальной адаптивности: Жизнь - Самоощущение - Разум.
06-12-2022г.

Эссе «Одушевление»
Литературная демонстрация общей структуры самоощущения для всех живых существ, обладающих механизмами субъективных абстракций: Эссе «Одушевление».
20-03-2022г.

 посетителейзаходов
сегодня:00
вчера:00
Всего:324370