IBM розслідує квантову теплу Одін

Система, за допомогою яких були зроблені вимірювання

Дослідники лабораторії досліджень у сфері досліджень IBM отримали експериментальні докази, що єдиний квантовий тепло можна виділити і виміряти. Намагатися, результати експерименту, швидше за все, допомагають інженерам і науковцям подолати проблеми з ефективністю видалення тепла з елементів сучасних електронних приладів. Вчені змогли виміряти теплопровідність окремих металевих атомів – в цьому випадку золото. Вперше в історії науки вчені успішно провели такий експеримент при кімнатній температурі.

Перша спроба вимірювати теплопровідність окремих атомів була зроблена дослідниками з Каліфорнійського технологічного інституту. В експерименті також розглядалися успіхи, але виміри були проведені при температурі ультранизу. Вчені змогли експериментально підтвердити дійсність законодавства Вєдеман-Франзь. Фізичне право, яке говорить про те, що для металів співвідношення коефіцієнта теплопровідності (або тензору теплопровідності) до специфічної електричної провідності (або тензора провідності) пропорційна температурі.

Завдяки результатам, вчені тепер можуть прогнозувати теплові та електричні ефекти на субатомічному рівні або в межах однієї молекули.

«Не дивлячись на те, що сам закон був сформульований і доведений бути вірним для певних металів, було важко довести його дійсність в переході наномасштабний», – пояснює Берн Гостман, один з провідних дослідників на роботі.

Для успішного проведення вимірювань на субатомічному рівні потрібні надійні інструменти. Але створення їх з явних причин досить складно. Однак минулого року вчені з лабораторії досліджень IBM в Цюріху, у партнерстві з фахівцями компанії Eidgenösssische Technische Hochschule Zürich, розроблені та запатентовані технології. З його допомогою можна створити систему, яка може вимірювати температуру об'єктів, що вимірюють 10 нанометрів або менше. Технології називають термометрією зонду. Практична перевага тут полягає в тому, що за допомогою цього обладнання можна створити карту пропагації тепла по електронній частині. І це, в свою чергу, відкриває можливість проектування елементів, які ефективно охолоджуються.



Однак 10 нанометрів за діючими стандартами не вистачає дозволу на обладнання. Таким чином, вчені створили інструмент, здатний вимірювати теплопровідність індивідуальних атомів.

Результатом успіху стали два ключових чинники. Першим є мікроелектромеханічні системи з вбудованим термосенсором, який працює в вакуумному скануванні, тунельному електронному мікроскопі. Електрод, за допомогою якого здійснюється вимірювання з теплового впливу мікросхеми.

«У нашій роботі ми довели правильність закону Відеман-Франзь щодо квантових точкових контактів, які були прогнозовані вченим IBM Rolf Landauer», - сказав один з учасників дослідження. Завдяки роботі науковців з лабораторії досліджень IBM в Цюріху фахівці тепер зможуть контролювати поширення тепла в пристроях розмір одного або декількох молекул. І це відкриває широкі можливості для електроніки, матеріалівознавства та інших галузей науки і техніки.

Джерело: geektimes.ru/company/ibm/blog/285818/