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Posted in | Nanoanalysis

Cristaux Pompe et Chaleur d'Extrait sur le Nanoscale

Published on November 6, 2012 at 4:38 AM

Les Chercheurs à l'Institution de Carnegie ont découvert un moyen efficace neuf de pomper la chaleur utilisant des cristaux. Les cristaux peuvent pomper ou extraire la chaleur, même sur le nanoscale, ainsi ils pourraient être employés sur des puces pour ordinateurs pour empêcher surchauffer ou même fusion, qui sont actuel une limite importante à des vitesses plus élevées d'ordinateur. La recherche est publiée dans les Lettres Matérielles de Révision.

L'image affiche une simulation de dynamique moléculaire de niobate de lithium sous un champ électrique variable dans le temps, qui change le signe de la polarisation. Le Rouge est niobium, le vert est l'oxygène, et des expositions de lithium un domaine de couleurs pour différents intervalles de temps. Le niobium et l'oxygène sont affichés seulement pour un intervalle de temps pour la clarté. L'image affiche une petite partie de la simulation réelle. Crédit : Maimon Rose et Institution de Ronald Cohen Carnegie

Ronald Cohen, le scientifique de personnel au Laboratoire Géophysique de Carnegie et le Maimon Rose, initialement un interne de lycée maintenant à l'Université de Chicago ont effectué la recherche. Ils ont exécuté des simulations sur les cristal-matériaux ferroélectriques qui ont la polarisation électrique faute de champ électrique. La polarisation électrique peut être renversée en appliquant un champ électrique externe. Les scientifiques ont constaté que l'introduction d'un champ électrique entraîne un changement de température géant dans le matériau, aboubé l'effet electrocaloric, loin au-dessus d'une température à une soi-disant condition paraelectric.

« L'effet electrocaloric pompe la chaleur par la température changeante par un champ électrique appliqué, » Cohen expliqué. « L'effet a été connu depuis les années 1930, mais pas exploité parce que les gens utilisaient des matériaux avec les températures de passage élevées. Nous avons constaté que l'effet est plus grand si la température ambiante est bien au-dessus de la température de passage, ainsi des matériaux faibles de température de passage sont préférés. »

Ferroelectrics deviennent paraelectric-qu'est, n'ont aucune polarisation sous le champ électrique zéro au-dessus de leur température de passage, qui est la température à laquelle des changements substantiels sa condition de ferroélectrique à paraelectric.

Rose et Cohen ont utilisé des simulations de dynamique moléculaire d'atomique-échelle, où elles ont suivi le comportement des atomes dans le niobate ferroélectrique de lithium comme fonctionnements de la température et d'un champ électrique. Maimon Rose a commencé ce travail en tant qu'interne d'été de lycée et est maintenant dans sa deuxième année en tant qu'étudiant préparant une licence dans la biologie à l'Université de Chicago. Il a travaillé sur le projet pendant les ruptures en tant qu'interne supporté par EFree, Centre de Recherche de Frontière d'Énergie de DAINE au Laboratoire Géophysique. Rose a marqué à nouveau, « niobate de Lithium n'avait pas été étudiée déja comme ceci. Nous étions étonnés assez de voir un changement de température si énorme. »

Source : http://carnegiescience.edu/

Last Update: 6. November 2012 05:24

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