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

새로운 연구 결과는 Nanostructures에 있는 파 같이 열 흐름을 보여줍니다

Published on November 16, 2012 at 7:04 AM

전기를 일으키기 위하여 온도 다름을 이용할 수 있는, 열전 장치는 superlattices에게 불린 구조물을 통해서 열 번식에 대한 새로운 연구에게 능률적인 감사에게 할지도 모릅니다.

새로운 연구는 즉 입자를 열 수송하는 그것이라고 nanostructures에 있는 파도 같은 속성을 유지하십시오 보여줍니다. (심상: 아담 Jandl와 마리아 Luckyanova)

새로운 사실 인정은 열이 이 nanostructures 입자 보다는 오히려 파 같이를 통해, 이동할, 수 있다, 예상치 않게 보여줍니다: 층으로 위로 만드는 물자 간격에 있는 미터의 단지 약간 billionths.

열 - 물자에 있는 원자 그리고 분자의 진동 -는 일반적으로 "난보에서 이동합니다," 통제하기 어렵습니다. 새로운 관측은 정돈되어 있는 쪽에 있는 연못을 통해 움직이는 잔물결 같이 더 많은 것인 응집성 교류에게 불린 아주 다른 패턴을 보여줍니다.

이것은 열의 흐름이 정확하게 맞추어질 수 있던 새로운 물자의 가능성을 - 중요한 응용이 있을 수 있던 물자에는 엽니다. 예를 들면, 그 같은 연구는 전자 장치 및 반도체 레이저에 의해 생성된 성과를 방해하고 장치를 파괴할 조차 수 있는 열을 흘리기의 새로운 방법으로 이끌어 낼지도 모릅니다.

대학원 학생 마리아 Luckyanova, postdoc Jivtesh Garg 및 교수 갱 첸, MIT의 기계 공학의 부 모두 덕분에 신규 작업은, 전표 과학에서 - MIT, 보스턴 대학교, 가주 공과 대학 및 보스톤 대학에 그밖 학생 그리고 교수와 더불어 - 이번주에 보고됩니다.

연구 결과는 superlattice이라고 칭한 nanostructured 물자를 관련시킵니다: 이 경우에는, 프로세스를 통해 차례차례로 예금된 비화 갈륨과 알루미늄 비화물, 각각의 교체 얇은 층의 더미는 금속 유기 화학 수증기 공술서를 불렀습니다. 이 성분을 포함하는 화학제품은 진공에서 기체화되고, 표면에 그 후에, 정확하게 공술서 프로세스의 내구를 통해 통제된 그들의 간격 예금됩니다. 유래 층은 - DNA 분자의 간격에 관하여 두껍게 다만 12 나노미터 -이었습니다 전체 구조물은 24에서 216 나노미터에 간격에서 구역 수색했습니다.

연구원은 이전에 superlattice를 통해 움직이기 때문에, 비록 그 같은 층이 원자로 완벽할 수 있었더라도, 즉 입자 열 수송 뿌리는 층 사이 공용영역에 여전히 충분한 소밀이 있을 것이라는 점을, 음자 불러 믿었었습니다. 많은 층을 가진 물자에서는, 그 같은 뿌리 효력은 누적될 것이고, 생각이고, "음자의 파 효력"를, 말합니다, 첸을 힘 기술설계의 칼 리처드 Soderberg 교수 파괴하십시오. 그러나 이 가정은 결코 입증되지 않았었습니다, 그래서 그와 그의 동료는 프로세스를 재시험하는 것을 결정했습니다, 그는 말합니다.

그 같은에게 단계 무작위화 뿌리는 것이 고주파 음자 중 일어나는 동안, 파 효력은 저주파 음자 중 보존되었다는 것을 실제로, Luckyanova에 의하여 실험과 Garg 에의한 컴퓨터 모의 실험은 보여주었습니다. 첸은 Luckyanova가 열의 응집성 유도에 의하여 실제적으로." 일어나고 있는 쇼 "에 첫번째 실험적인 데이터로 돌아올 때 그가 아주 기습되었다는 것을 말합니다

이 일관성을 통제하는 요인을 이해하는 것은, 그 일관성을 끊고 열 차례차례로 지도할 수 있었습니다, 첸의 유도를 감소시키기의 방법을 나아지기 위하여 말합니다. 이것은 발전소에서 전자공학에 모두에 있는 사용되지 않는 열 에너지를 이용하게 열전 장치에서 바람직할. 그 같은 응용은 전기를 아주 잘 수행하는 물자를 요구하고 그러나 열을 아주 부족하게 수행합니다.

일은 또한 컴퓨터 칩의 냉각을 위한과 같은 열의 흘리기 향상할 수 있었습니다. 집중시키는 기능 및 직접 열 흐름은 그 같은 장치를 위한 열 관리를 나아지기 위하여 지도할 수 있었습니다. 첸은 그 같은 정확한 통제를 발휘하는 연구원이 아직 방법을 모른다는 것을, 그러나 새로운 이해가 도울 수 있었다는 것을 말합니다. 이 파 기지를 둔 기계장치를 "이해하는 것은 열의 수송"를 조작하는 추가 쪽을 줍니다, 그는 말합니다.

이 실험에서 이용된 2개의 물자에는 아주 유사한 속성이 있습니다, Luckyanova는, 행위 전기 아주 잘 말합니다. 그러나 간격을 통제하고 층의 간격을 둬서, 그녀는, "우리 믿어 말해 우리가 열 수송을 조작해서 좋다는 것을," 열전 장치를 위해 필요로 한 격리 효력의 종류를 일으키.

물자의 층 사이 공용영역의 역할은 "실제적으로 이해되지 않은 무언가," Garg 말합니다입니다. 이전 시뮬레이션은 프로세스에 대한 지상 짜임새에 있는 변이의 효력을 포함하지 못했었습니다, 그는 말합니다, 그러나 층의 더미를 통해서 쪽 음자에 소밀의 역할을" 시뮬레이트하는 쪽이 있었다는 것을 "나는 실현했습니다.

신규 작업은 뿐만 아니라 (주로 짧은 파장을 가진 음자로 전송되는) 또한 (1 차적으로 길 파장 음자로 전송되는) 음파의 운동 제공합니다 통제를 위한 열의 흐름 통제의 가능성을. "실제적으로 일종 기본적인 이해입니다," 첸은 말합니다.

일을 가능하게 한 통찰력은 고체 태양 열 에너지 전환 센터를 통해서, MIT에 정규 십자가 징게 회의를 열는 미국 에너지성에 의해 투자된 에너지 국경 센터 촉진된 발생했습니다, 다른 훈련에 있는 연구원 사이 상호 작용을 통해 큰 부분에서. "그 회의 실제적으로 서류를 강화한 긴, 열매가 많이 열리는 면담을,"는 Luckyanova 말합니다 제공했습니다. 단에 있는 사람들의 다양성은 "실제적으로 모든 측에서 이 문제를 공격하는 격려했습니다 저희를."

이것이 그가 음자의 전송에 대한 superlattice에 있는 층의 수의 효력을 그것을 상세히 본 인식하고 있는 첫번째 연구 결과이다는 것을 Chris 부인 의 버클리에 가주 대학에 기계 공학의 임시 부교수는, 말합니다. "superlattices에 있는 열전달을 이해하고 통제하는 것은 특정 광전자 공학 장치를 위해 아주 중요하, 열전 에너지 전환을 또한 착탄하는 가능성으로 가지고있ㅂ니다," 그는 말합니다.

서류의 공동 저자는 Mildred Dresselhaus를, Emerita 학회 포함합니다 교수; Eugene Fitzgerald, 교수 재료 과학과 기술설계의 Merton C. Flemings SMA; 그리고 몇몇 그 외. Luckyanova는 국립 과학 재단 졸업생 연구 친교에서 투자해서 지원되었습니다.

근원: http://web.mit.edu

Last Update: 16. November 2012 07:49

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