수십 년 동안 원자 물리학 자들은 레이저 광선을 사용하여 가스에서 Zinging을 느리게하여 절대 0 위로 냉각하여 이상한 양자 특성을 연구했습니다. 이제 과학자 팀은 물체를 비슷하게 식히고 있었지만, 그 존재보다는 빛이 없기 때문에. 실험적으로 보여준 적이없는이 기술은 언젠가 마이크로 일렉트로닉스의 구성 요소를 식히는 데 사용될 수 있습니다.
평범한 레이저 냉각 실험에서 물리학 자들은 루비듐과 같은 가스의 퍼프에 반대 방향 (UP, 아래, 왼쪽, 오른쪽, 앞, 뒤)에서 레이저 빛을 빛납니다. 그들은 레이저를 정확하게 조정하므로 원자가 그 중 하나를 향해 움직이면 광자를 흡수하고 중심을 향해 부드럽게 밀어냅니다. 바로 올바르게 설정하고 빛이 원자의 운동 에너지를 깎아 가스를 매우 저온으로 냉각시킵니다.
그러나 앤아버에있는 미시간 대학교 (University of Michigan)의 응용 물리학자인 프라 모드 레디 (Pramod Reddy)는 레이저 라이트의 특별한 특성없이 냉각을 시도하고 싶었습니다. 그와 동료들은 비디오 화면에서 일반적으로 발견되는 반도체 자료 (LED)에서 일반적으로 발견되는 반도체 자료로 만들어진 위젯으로 시작했습니다. LED는 전기 에너지를 빛으로 바꾸기 위해 양자 기계 효과를 이용합니다. 대략적으로 말하면, LED는 전자의 작은 경사로처럼 작용합니다. 올바른 방향으로 전압을 바르면 스케이트 보드의 어린이처럼 전자를 경사로 위로 밀어 넣습니다. 전자가 경사로 위로 떨어지면 에너지 상태로 떨어지면 광자를 방출합니다.
결정적으로 실험의 경우, 전자가 반대 방향으로 경사로를 넘어갈 수 없기 때문에 전압이 역전 될 때 LED는 빛을 방출하지 않습니다. 실제로, 전압을 되돌리는 것은 또한 장치의 적외선 방사선, 즉 야간 시력 고글을 통해 뜨거운 물체를 볼 때 볼 때 볼 수있는 광범위한 빛 (열 포함)을 억제합니다.
Reddy는이 장치를 효과적으로 더 차갑게 만들고 작은 것이 미세한 냉장고처럼 작동 할 수 있음을 의미한다고 Reddy는 말합니다. 그는 필요한 것은 또 다른 작은 물체에 충분히 가까이 두는 것입니다. Reddy는“뜨거운 물체와 차가운 물체를 취하면 열을 복사 할 수 있습니다. 과학자들은 냉각 시설을 사용할 수 있음을 증명하기 위해 열량계라고 불리는 열 측정 장치에서 단 하나의 나노 미터 (수백 원자의 너비)를 배치했습니다. 양자 터널링이라는 과정으로 인해 두 물체 사이의 광자의 전달을 증가시키기에 충분히 가깝습니다. 본질적으로, 그 차이는 너무 작아서 광자가 때때로 그것을 뛰어 넘을 수 있습니다.
냉각기 LED는 열량계에서 더 많은 광자를 흡수하고, 열량계에서 멀어지고 열이 섭씨 10 분의 1 정도를 낮추고, 이번 주 Nature 에서 온도를 줄이고 온도를 낮추었습니다. . 그것은 작은 변화이지만 LED의 작은 크기를 감안할 때 평방 미터당 6 와트의 에너지 플럭스와 같습니다. 비교를 위해, 태양은 평방 미터당 약 1000 와트를 제공합니다. Reddy와 그의 동료들은 언젠가 간격 크기를 줄이고 LED에 쌓인 열을 낭비함으로써 그 강도까지 냉각 플럭스를 증가시킬 수 있다고 생각합니다.
.이 기술은 아마도 전통적인 냉장 기술을 대체하거나 약 60K의 온도 미만의 재료를 냉각시킬 수 없을 것입니다. 그러나 캘리포니아 팔로 알토에있는 스탠포드 대학 (Stanford University)의 이론 물리학 자에 따르면이 작품에 관여하지 않은 이론적 인 물리학 자에 따르면 언젠가 마이크로 일렉트로닉스를 냉각시키는 데 사용할 가능성이 있습니다. 이전 작업에서 FAN은 컴퓨터 모델링을 사용하여 LED가 다른 물체에서 나노 미터를 배치하면 상당한 냉각 효과를 가질 수 있음을 예측했습니다. 이제 그는 Reddy와 그의 팀이 아이디어가 실험적으로 그 아이디어를 깨달았다 고 말했다.
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