Durch Cameron Chai
John Cumings und Kamal Baloch, Forscher von der Universität von Maryland, haben ein neues Phänomen am nanoscale entdeckt, als sie einen elektrischen Strom ein Kohlenstoff nanotube überqueren ließen.
John Cumings
Die Forscher fanden, dass die Durchführung des elektrischen Stroms oben eine Substratfläche unter dem Kohlenstoff nanotube heizte und schmolzen Metall-nanoparticles auf der Oberfläche der Substratfläche, aber das Kohlenstoff nanotube sowie die Metallkontakte, die zu ihr geklebt wurden, blieben kühl. Das neue Phänomen, bezeichnet als ` FernJouleheizung' durch die Forscher, ebnet die Methode zur Auslegung von schnelleren Computerprozessoren, die vermeiden, zu überhitzen, indem sie Wärme zu einem anderen Platz zerstreuen.
Die Wissenschaftler leiteten das Experiment an einem Elektronenmikroskopieteildienst an der Universität von Marylands Ingenieurschule A. James Clark. Sie verwendeten thermische Mikroskopie des Elektrons, eine Methode, die am Labor von Cumings entwickelt wurde, um Wärmegenerationsstellen in nanoscale elektrischen Einheiten abzubilden, um die Auswirkung des Stroms auf das Kohlenstoff nanotube zu studieren. Sie beobachteten, dass die Silikonnitridsubstratfläche unterhalb des nanotube heiß wurde, aber der Nanomaterial verhältnismäßig kühl blieb.
Baloch informierte sich, dass Elektronen des nanotube aber nicht seine Atome vibrierten. Jedoch vibrierten die Atome der Silikonnitridsubstratfläche und wurden stattdessen heiß. Die Forscher glaubten, dass die Schwingung der Atome der Substratfläche wegen der elektrischen Bereiche auftrat.
Cumings erklärte, dass die Atome der Substratfläche direkt auf die elektrischen Bereiche reagieren, die durch die Elektronen des nanotube wegen der Durchführung des Stroms gebildet werden. Diese elektrischen Bereiche übertragen die Energie nicht wegen der Schwingung der Atome der Substratfläche, die durch die Elektronen des nanotube verursacht werden.
Entsprechend Baloch ebnet der FernJouleHeizeffekt die Methode, elektrischen Leiter und Wärmeleiter separat zu konstruieren, indem er optimale Eigenschaften für jedes auswählt und so den Bedarf beseitigt, die zwei vom gleichen Material zu erstellen, die die gleiche Platzregion besetzen.
Bisher fanden die Forscher den neuen Effekt nur in den Kohlenstoffmaterialien und am nanoscale. Nächster Schritt der Forscher' ist zu kennzeichnen, ob andere Materialien dieses Phänomen zeigen können, und wenn ja, welche Eigenschaften sie möglicherweise hätten. Das Verständnis des Funktionsprinzips dieses Effektes öffnet die Klappe, um nanoelectronics der neuen Generation mit eingebautem thermischem Management, Cumings auszuführen schloss.
Quelle: http://www.eng.umd.edu