- 碳纳米管存在共同“遥感焦耳热效应”
发布时刻:2012年04月13日 14:09进入复兴论坛来历:手机看视频
发布时刻:2012年04月13日 14:09进入复兴论坛来历:手机看视频
美国马里兰大学研讨人员发现了一种全新的只在纳米范畴才有的“遥感焦耳热效应”:当碳纳米管通电时,其附近物体会发热,而纳米管自身却仍然是冷的。研讨人员指出,了解此现状有望带来一种全新的计算机处理器制作办法,其能以更快速度运转却不会过热。
焦耳效应已广为人知,给一根金属线通电时,其间的自由电子会在原子之间来回反射,使原子振荡而发热。研讨人员想看看给碳纳米管通电时的焦耳效应。他们使用该校资料科学与工程系副教授约翰卡明斯实验室开发的电子热显微镜技能,制作出纳米电设备产生热量的方位,调查碳纳米管的通电作用,看热量是怎样沿着碳纳米管传达到金属接头上去的。成果却发现,热量直接跳到碳纳米管下面的氮化硅底片上,将底片加热了。他们把此现状称为“遥感焦耳热效应”。
“这是咱们调查到的一种全新现象,只在纳米标准才有,彻底与咱们的直觉相悖。”论文榜首作者卡莫巴洛奇说,“碳纳米管的电子不断地从某种东西上反射,这种东西不是它的原子,然后附近的氮化硅底片上的原子就振荡起来,获得了热量。”
这和用微波炉加热食物并不彻底相同。研讨人员解说说,他们仅仅给纳米管通电流,并没有成心产生微波场,这应该会让碳纳米管自身发热,而实际上却没有。碳纳米管的电子怎样从远处振荡了底片资料的原子,其原因没有清晰。他们估测,还有一个“第三方”:电场。卡明斯解说说:“咱们咱们都以为,碳纳米管的电子因为通电而产生了电场,底片原子是直接对这些电场起了反响,能量的传递是经过中介电场产生,并非因为碳纳米管电子对底片原子的反射。”
将来这种“遥感焦耳热效应”能应用于计算机技能。研讨人员下一步将确认该效应是否为碳纳米管所独有,假如其他资料也有,那么它们的共性是什么。卡明斯解说说:“氮化硅能以这种办法从通电碳纳米管上吸收能量,咱们还想测验其他资料,如半导体和其他绝缘体。真实了解了这种现象的原理,咱们就能结合热量办理规划出新一代的纳米电子设备。” (记者常丽君)
现在限制计算机作业速度的要素之一,便是它会变得过热。如能找到铲除余热的办法,作业速度也会更快。人们因而期望呈现一种让景象彻底改观的晶体管:自身不会把能量转变成热量,就像本研讨中的碳纳米管那样。使用它全新的热传达机制,有望别离规划出热导体和电导体,挑选它们各自的最佳性质,而不用让同一资料发挥两种功用。但现在,这是仅在纳米标准的碳纳米管中独有的现象,科学家还必须确认其他资猜中是否也有同类效应才行。
