mboost-dp1

IBM

Forskere nedkøler elektroner uden ekstern påvirkning

- Via Phys.org - , redigeret af Pernicious

Det er lykkedes et hold af forskere fra University of Texas at Arlington (UT Arlington), at nedkøle elektroner ved rumtemperatur helt ned til -228 grader celsius, ved brug af nanoteknologi.

Alle elektroner er normalt termisk exciterede. Hvis man kan undertrykke denne excitation, så kan temperaturen sænkes for den enkelte elektron. Det er netop dette forskerne fra UT Arlington har gjort, ved at lede elektronerne gennem en nanostruktur, der blandt andet indeholder en kvantebrønd.

Teknologien kan implementeres på enkelte transistorer og vil gøre disse langt mere energieffektive, i kraft af den lave temperatur de så vil arbejde ved. Forskerne mener, at det vil være muligt at opnå en faktor 10 eller mere i energibesparelse.

Dette kan få enorm betydning for næsten alt elektronik, men specielt for elektronik, der drives af batterier, som for eksempel mobile enheder.





Gå til bund
Gravatar #1 - KickAssFairy
11. sep. 2014 11:23
Yes. Yes. Mhmm. Ah. Yes. I understand some of these words.
Gravatar #2 - f-style
11. sep. 2014 11:38
KickAssFairy (1) skrev:
Yes. Yes. Mhmm. Ah. Yes. I understand some of these words.


Gravatar #3 - Clauzii
11. sep. 2014 12:05
Det lyder lidt som køleskabs-kompressor-princippet - bare i meget lille målestok?!

Smart :)
Gravatar #4 - Troels-K
11. sep. 2014 13:34
#1
Varme kommer af ting i bevægelse --> stop elektroner med at bevæge sig så meget --> de bliver kolde
Gravatar #5 - demolition
11. sep. 2014 14:54
Det lyder interessant. Jeg har ikke læst artiklen, men de må næsten benytte grafen til formålet - det nye vidunderstof.
Gravatar #6 - KickAssFairy
11. sep. 2014 18:28
Troels-K (4) skrev:
#1
Varme kommer af ting i bevægelse --> stop elektroner med at bevæge sig så meget --> de bliver kolde


Jarp, basic science 101. Det ved jeg.
Kvantebrønd derimod.
Det lyder awesome, men jeg har no f***** clue, hvad helved det er.
En brønd der er fyldt med kvanter. Hvad helved er en kvante!? Og kan man bruge den på sukkerhøje børn i Bilka?
Gravatar #7 - Clauzii
11. sep. 2014 19:46
"Kvantebrønd, struktur i et faststoffysisk system, hvor ladningsbærernes bevægelse i én af de tre mulige retninger er begrænset pga. deres kvantemekaniske bølgenatur. Ladningsbærere i kvantebrønde har således kun to bevægelsesfrihedsgrader, og man kan betragte systemet som todimensionalt.

Den reducerede dimensionalitet giver anledning til meget specielle bevægelsesmønstre, fx observerer man i stærke magnetfelter en kvantiseret Hall-modstand (se Hall-effekt), som siden 1990 har dannet grundlag for den internationale standard for elektrisk resistans. Hvis ladningsbærernes bevægelse yderligere begrænses, kaldes de opståede strukturer kvantetråde (fri bevægelse i én dimension) og kvantepunkter (ingen fri bevægelse).

Kvantebrønde kan fremstilles vha. avancerede krystaldyrkningsmetoder, hvor meget tynde lag på ca. en milliontedel af en mm af forskellige halvledermaterialer danner en heterostruktur. Det mest udbredte materialesystem anvender galliumarsenid som udgangspunkt, men også siliciumbaserede kvantebrønde kan fremstilles.

Ud over deres store betydning for faststoffysisk grundforskning har kvantebrønde fundet talrige tekniske anvendelser, fx som detektorer for infrarødt lys, som byggesten for hurtige transistorer og som lyskilder i optisk kommunikation, hvor de bruges til at konstruere lasere med overlegne egenskaber. Kvantebrøndslasere danner desuden grundelementet i mange cd-afspillere."
Gravatar #8 - KickAssFairy
11. sep. 2014 19:51
#7

Tak Gyldendal ;-)

Sååååå slet ikke som et køleskab?
Gravatar #9 - Clauzii
11. sep. 2014 20:05
En meget klar og forståelig forklaring, synes jeg :)
Gravatar #10 - Net_Srak
11. sep. 2014 20:24
Kvantebrønden er kun en del af det dog, fra artiklen:

The team used a nanoscale structure – which consists of a sequential array of a source electrode, a quantum well, a tunneling barrier, a quantum dot, another tunneling barrier, and a drain electrode – to suppress electron excitation and to make electrons cold.
Gravatar #11 - Clauzii
11. sep. 2014 20:50
KickAssFairy (8) skrev:
Sååååå slet ikke som et køleskab?


Jo, lidt synes jeg.

Man presser (komprimerer) jo, så at sige, elektronerne til at stå stille (altså kolde) ét af gangen og drain-elektroden opsamler så igen elektronerne, efterhånden som de igen bliver frigivet, hvilket nok udvikler varme.

(Specielt et lysglimt ved frigivelse (altså et veldefineret kvant-hop) kunne dog være særdeles brugbart :D)

(medmindre jeg da har forstået det helt forkert :-/ )

/hvorfor er der ikke den rigtige chip på artikel-billedet :O

Det er dén her,
http://cdn.phys.org/newman/gfx/news/2014/2-utarlin...
Gravatar #12 - Raver
12. sep. 2014 06:50
Vil dette også revolutionere køling af ens computer, så det ender med at man slet ikke behøver ekstern køling? Eller er det decideret kun batterier?
Gravatar #13 - Stærke
12. sep. 2014 06:59
Jeg vil nu mere kaldet det et filter ligesom i den oprindelige artikel, hvori forskerne vha en bestemt nanostruktur komposition filtrerer de meget termisk eksiterede (altså de varme) elektroner fra og kun lader de "kolde" løbe igennem.

At de bruger ord som kvantebrønd osv. har noget at gøre med energi-niveauerne på partiklerne. Her snakker man altid om brønde som elektroner er fanget i.

Eksempel:
Hydrogen har en kerne (1 proton) og 1 elektron. Den elektron hopper og danser rundt om kernen, a la en hoppebold vil fare rundt i bunden af en rund brønd med hårde vægge.

Gravatar #14 - MatriXz
12. sep. 2014 07:30
uhh lad os håbe at denne ene opfindelse ikke også falder offer for olie firmaernes gridskhed..
Lad dem nå at få opfindelsen færdig så den kan duplikeres, og vi derved kan få vores elektriske biler til at køre lige så effektivt som med benzin.. :)
Gravatar #15 - HenrikH
12. sep. 2014 07:40
KickAssFairy (8) skrev:
#7

Tak Gyldendal ;-)

Sååååå slet ikke som et køleskab?

Mere som en flok hyperaktive unger udenfor om efteråret... Så længe de render rundt holder de sig varme, men sætter man dem ned stille begynder de at fryse :-P
Gravatar #16 - Pingvin
12. sep. 2014 08:36
HenrikH (15) skrev:
KickAssFairy (8) skrev:
#7

Tak Gyldendal ;-)

Sååååå slet ikke som et køleskab?

Mere som en flok hyperaktive unger udenfor om efteråret... Så længe de render rundt holder de sig varme, men sætter man dem ned stille begynder de at fryse :-P



En analogi uden biler..?
i don't even....
Gravatar #17 - HenrikH
12. sep. 2014 11:27
#16: Jeg startede selvfølgelig med at overveje om biler duede - problemet her er at det ville kræve at den kørte uden køler, og holdt stille med motoren slukket :-(
Gravatar #18 - tsunami
12. sep. 2014 15:56
Ikke mere vand køling.... nu er det Nano køling :)
Gravatar #19 - HerrMansen
15. sep. 2014 09:40
Pingvin (16) skrev:
En analogi uden biler..?
i don't even....


Fandens til børnearbejde - Ikke engang Newz kan undgå det længere. :D
Gravatar #20 - Jonas_
15. sep. 2014 14:36
Dette kan få enorm betydning for næsten alt elektronik, men specielt for elektronik, der drives af batterier, som for eksempel mobile enheder.

Det kan simpelthen ikke være mere perfekt - Jeg ejer selv et par mobile enheder!!
Gå til top

Opret dig som bruger i dag

Det er gratis, og du binder dig ikke til noget.

Når du er oprettet som bruger, får du adgang til en lang række af sidens andre muligheder, såsom at udforme siden efter eget ønske og deltage i diskussionerne.

Opret Bruger Login