Site Sponsors
  • Oxford Instruments Nanoanalysis - X-Max Large Area Analytical EDS SDD
  • Strem Chemicals - Nanomaterials for R&D
  • Park Systems - Manufacturer of a complete range of AFM solutions
Posted in | Nanoanalysis

De Hitte van de Pomp en van het Uittreksel van Kristallen op Nanoscale

Published on November 6, 2012 at 4:38 AM

De Onderzoekers bij de Instelling Carnegie hebben een nieuwe efficiënte manier aan pomphitte gebruikend kristallen ontdekt. De kristallen kunnen hitte, zelfs op nanoscale pompen of halen, zodat zouden zij op chips kunnen worden gebruikt om het oververhitten of zelfs afsmelting te verhinderen, die momenteel een belangrijke grens aan hogere computersnelheden zijn. Het onderzoek wordt gepubliceerd in de Fysieke Brieven van het Overzicht.

Het beeld toont een moleculaire dynamicasimulatie van lithiumniobate onder een tijdsafhankelijk elektrisch gebied, dat het teken van de polarisatie verandert. Het Rood is niobium, groen is de zuurstof, en het lithium toont een waaier van kleuren voor verschillende tijdstappen. Niobium en de zuurstof worden getoond slechts voor één keer stap voor duidelijkheid. Het beeld toont een stuk van de daadwerkelijke simulatie. Krediet: Maimon Nam en Ronald Cohen Carnegie Institution toe

Ronald Cohen, personeelswetenschapper bij het Geofysische Laboratorium van Carnegie en Maimon Namen toe, oorspronkelijk voerde een middelbare schoolintern bij de Universiteit van Chicago nu het onderzoek uit. Zij voerden simulaties op ferroelectric kristal-materialen uit die elektropolarisatie bij gebrek aan een elektrisch veld hebben. De elektropolarisatie kan worden omgekeerd door een extern elektrogebied toe te passen. De wetenschappers vonden dat de introductie van een elektrisch veld een reuzetemperatuurverandering in het materiaal veroorzaakt, synchroniseerden het electrocaloric effect, ver boven een temperatuur aan een zogenaamde paraelectric staat.

De „electrocaloric effect pompenhitte door veranderende temperatuur als een toegepast elektrisch gebied,“ verklaarde Cohen. Het „effect is gekend sinds de jaren '30, maar niet geëxploiteerd omdat de mensen materialen met hoge overgangstemperaturen gebruikten. Wij vonden dat het effect groter is als de omgevingstemperatuur goed boven de overgangstemperatuur is, zodat hebben de lage materialen van de overgangstemperatuur.“ de voorkeur

Ferroelectrics wordt paraelectric-die is, heeft geen polarisatie onder nul elektrisch veld boven hun overgangstemperatuur, die de temperatuur is waarbij een materiaal zijn staat van ferroelectric tot paraelectric verandert.

Nam toe en Cohen gebruikte simulaties van de atoom-schaal de moleculaire dynamica, waar zij het gedrag van atomen in ferroelectric lithiumniobate als functies van temperatuur en een elektrogebied volgden. Maimon Nam begonnen dit werk als intern van de middelbare schoolzomer toe en is nu in zijn tweede jaar als niet-gegradueerde in biologie bij de Universiteit van Chicago. Hij werkte aan het project tijdens onderbrekingen als intern die door EFree, het Onderzoekscentrum van de Grens van de Energie van DOE Wordt gesteund bij het Geofysische Laboratorium. Nam opgemerkt toe, „niobate van het Lithium was niet bestudeerd voordien als dit. Wij waren vrij verrast om zulk een reusachtige temperatuurverandering te zien.“

Bron: http://carnegiescience.edu/

Last Update: 6. November 2012 05:24

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit