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,使热量机会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,电子都都可以在有有一一另四个被一层薄绝缘体分开的超导体之间“打开通道”,这个过程在传统物理学中是不允许的。约瑟夫森随后制作了超导量子干涉器件(SQUIDs),SQUIDs包括有有一一另四个Y形的超导体,连接形成回路,还有有有一一另四个绝缘薄片夹在后面 。

  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,即后面 的电子怎么可以进行热传递。亲们 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,当亲们 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,使热量机会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,上述过程觉得完整合理,机会不都都可以每段热流所处相位变化。机会仅考虑单电子热传递,净流仍然是从热端到冷端。

  这个热流的变换都都可以办法该超导体的“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。最大热流所处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,热流所处最小值。磁场使哪几种相位相互转换,从而改变热流。

  荷兰代尔夫特理工大学的克莱普维克认为,贾佐托亲们 的研究“可爱”但“不惊人”,并怀疑觉得际应用价值。我说:“唯一机会的领域是固态制冷,取代低温冷却液。”

  但贾佐托认为,研究有益于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。随后 ,贾佐托和每人及机会建造了用电而都是磁来控制热交换的设备。

  (中国科技新闻网)