磁场能改变热量传递方向

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  据《自然》杂志网站近日报道,意大利比萨的NEST纳米科学研究所的科学家在最新研究中发现,磁场能控制个体间热流传递的方向,使热量只要从较冷个体传递到较热个体。

  物理学家布莱恩·约瑟夫森曾在1962年预测,电子都前要在一个 被一层薄绝缘体分开的超导体之间“打开通道”,你你这俩过程在传统物理学中是不允许的。约瑟夫森很久制作了超导量子干涉器件(SQUIDs),SQUIDs包括一个 Y形的超导体,连接形成回路,还好几个 绝缘薄片夹在上方。

  该研究所的弗朗西斯科·贾佐托和玛丽亚·何塞·马丁内斯·佩雷斯测量了SQUIDs器件的热结构,即上方的电子怎么才能 才能 进行热传递。大伙儿儿 对SQUIDs器件的一端进行了加热,并测量了与之相连的电极温度。结果发现,当大伙儿儿 改变穿过回路的磁场时,流过SQUIDs器件的热量也会跟着变化。

  该发现在一定程度上颠覆了热传递,使热量只要从较冷个体传递到较热个体。这显然违反热力学第二定律——热量永远从较热个体传递到较冷个体。但贾佐托认为,上述过程实在全部合理,只要都也能也能 每段热流指在相位变化。只要仅考虑单电子热传递,净流仍然是从热端到冷端。

  你你这俩热流的变换都前要办法该超导体的“相位”来解释,波函数波峰和波谷的位置描述了SQUIDs器件回路中的超导电子对。最大热流指在在当回路一半的波峰与另一半的波峰相遇时,反之,当波峰与波谷相遇,热流指在最小值。磁场使那此相位相互转换,从而改变热流。

  荷兰代尔夫特理工大学的克莱普维克认为,贾佐托大伙儿儿 的研究“可爱”但“不惊人”,并怀疑实在际应用价值。你说歌词 :“唯一只要的领域是固态制冷,取代低温冷却液。”

  但贾佐托认为,研究能够实现微型高效热机的开发。他也希望该研究成为“相干热量”的基础,用热交换代替电信号传递信息。很久,贾佐托和自己只要建造了用电而也有磁来控制热交换的设备。

  (中国科技新闻网)

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