• Eesti Füüsika Selts
    • Eesti Füüsika Selts
    • Eesti füüsikapäevad ja füüsikaõpetajate päevad
      • 2017.a. füüsikapäevad
      • 2016.a. füüsikapäevad
      • 2015. a. füüsikapäevad
      • 2003.a. füüsikaõpetajate päev
    • EFS Täppisteaduste Suve- ja Sügiskoolid
      • 2017.a. sügiskool
      • 2016.a. sügiskool
      • 2015.a. sügiskool
      • 2014.a. sügiskool
      • 2013.a. suvekool
      • 2013.a. sügiskool
      • 2012.a. suvekool
      • 2012.a. sügiskool
      • 2011. a. suvekool
      • 2010. a. suvekool
      • 2010.a. sügiskool
      • 2009.a. sügiskool
      • 2008.a. suvekool
      • 2008.a. sügiskool
      • 2007. a. suvekool
      • 2007.a. sügiskool
      • 2006.a. suvekool
      • 2005.a. suvekool
      • 2005.a. sügiskool
      • 2004.a. suvekool
      • 2004.a. sügiskool
    • Füüsika õpetajate sügisseminarid Voorel
      • Voore 2017
      • Voore 2015
      • Voore 2011
      • Voore 2009
    • EFS aastaraamatud
    • Teadusbuss
    • Teaduslaagrid
    • FKB õpikojad
    • Akadeemiline füüsikaolümpiaad
    • Tähe perepäevad TÄPE

FYYSIKA.EE

Elu, loodus, teadus ja tehnoloogia

  • Arvamus ja Inimesed
    • Arvamus
    • Persoon
  • Eestist endast
    • Teated
  • Teadusuudised
    • Eesti teadusuudised
      • Tartu Ülikool
      • KBFI
      • Tallinna Tehnikaülikool
      • Tõravere Observatoorium
    • FYYSIKA.EE hoiab silma peal – Teemad
    • Referaadinurgake
    • Päevapilt
  • RSS teletaip
    • RSS Füüsikaharidus
    • RSS Kosmos
    • RSS Teadus
    • RSS Arvamus
    • RSS Tehnoloogia
  • Füüsika koolis
    • Füüsikaõpetajate võrgustik
    • TÜ koolifüüsika keskus
    • EFS füüsikaõpetajate osakond
    • Eesti füüsikaolümpiaadid
    • Videod ja simulatsioonid
    • Füüsika e-õpikud
    • Lahedad projektid
  • Kontakt

Uus tehnoloogia: kristalliline soojuspump

8.11.2012 by Uku Püttsepp Leave a Comment

Carnegie Instituudi teadlased avastasid uudse kristallilise soojuspumba. Mudel võimaldab soojust pumbata ka nano-suurusjärgu objektidelt. Seetõttu oleks võimalik soojuspumpa kasutada uuemates arvutikiipides, mille puudulikud jahutussüsteemid on protsessorite võimuse arengutee üheks põhiliseks tõkkeks. Teadustöö avaldati mainekas ajakirjas Physical Review Letters.

Pildil on näha välises elektriväljas paikneva liitiumniobaadi molekulaardünaamika simulatsiooni. Elektriväli põhjustab dipoolide võnkumist. Punane värv tähistab nioobiumi ja roheline hapnikku. Liitiumil on erinevatel ajaetappidel erinev värv. Nioobiumi ja hapnikku on selguse mõttes kujutatud fikseeritud ajahetkel. Pildil avaldatu on kogusimulatsioonist vaid väike osa.

Teadustöö viidi läbi Carnegie Geofüüsika Laboratooriumi teaduri Ronald Coheni ja Chichago Ülikooli tudengi Maimon Rose’i poolt. Töörühm sooritas artiklis publitseeritud simulatsioonid ferroelektriliste kristallide mudelitel. Ferroelektriku tähelepanuväärseim omadus on elektrilise dipoolstruktuuri olemasolu ilma seda indutseeriva välise elektriväljata. Teadlased avastasid, et välise elektrivälja sisse lülitamine põhjustab aga materjalis suure temperatuurimuutuse, mida nimetatakse elektrokaloriliseks efektiks. Täheldatud temperatuuri muut on kaugelt kõrgem nn. paraelektrilise oleku üleminekutemperatuurist ehk Curie temperatuurist (paralectric state).

„Elektrokalorilist efekti eviv materjal töötab efektiivselt soojuspumbana, sest välise elektrivälja abil on võimalik selle termilisi omadusi muuta. Efekti on teatud juba 1930-ndatest, ent seda ei ole seni rakenduslikult kasutatud. Minevikus kasutatud materjalidel olid selleks liiga kõrged siirdetemperatuurid. Leidsime, et efekt on mõjusam, kui ümbritsev temperatuur on siirdetemperatuurist kõrgem. Seega on soojuspumba valmistamiseks eelistatud madala siirdetemperatuuriga materjalid,“ seletas Cohen.

Elektriväljata ning siirdetemperatuuridest soojemas keskkonnas ferreolektriku spontaanne polarisatsioon kaob ja materjal muutub paraelektrikuks.

Rose ja Cohen kasutasid töös aatomi suurusjärgu molekulaardünaamika simulatsioone, milles jälgisid aatomite käitumist ferroelektrilises liitium-niobaadis funktsioonina temperatuurist ja välisest elektriväljast. Maimon Rose alustas tööd Coheni laboris keskkooli ajal suvepraktikandina. Nüüd õpib ta Chicago Ülikoolis teist aastat bioloogiat. Rose töötas projekti kallal koolivaehaegadel internina ja sai seejuures erinevatelt tudengiprogrammidelt toetust. “Liitium-niobaati ei ole varem sel viisil uuritud. Olime avastatud suurest temperatuurimuutusest üllatunud,“ kommenteeris Rose avastust.

Allikas: Phys.org

Teised selle mõtteraja postitused

  1. Spinnvedelike teooria loksub paika
  2. Tsementriie ja täispuhutavad majad
  3. Uut tüüpi katalüsaatorid
  4. Grafüün võib olla veelgi kasulikum kui grafeen
  5. „Negatiivne murdumisnäitaja“ avab tee uutele toodetele ja tööstustele
  6. Esimene molübdeniidist mikrokiip
  7. Efektiivne meetod painduvate läbipaistvate elektroodide valmistamiseks
  8. Uurijad lahendasid kvantpunkti „vilkumise“ saladuse
  9. Uuenduslikud ülijuhtkiud kannavad 40 korda rohkem elektrit
  10. Kägardatud paberi keerukus

Filed Under: Teadusuudised Tagged With: Materjalimaailm

Leave a Reply Cancel reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

FYYSIKA.EE hoiab silma peal

biofüüsika Elementaarosakesed ja LHC eksperiment Grafeen&Grafaan Inimene kosmos maa IPhO2012 Kauged planeedid Kliima‑ ja ilmaennustused Kuidas saada nähtamatuks Kvantarvutid kvantnähtused Kütuseelemendid Maavälise elu otsingud Magnetmaterjalid Materjalimaailm nanotehnoloogia Saagu valgus Tehnovidinad Tulevikuenergia Tumeenergia ja tumeaine Tuumafüüsika Vaata sissepoole ülijuhid

Värskemad kommentaarid

  • weat5her { Vastavalt voistluse tulemustele arvatakse juulis Sveitsis toimuva rahvusvahelise fuusikaolumpiaadi Eesti voistkonna liikmeteks Kristjan Kongas, Taavet Kalda, Kaarel Hanni, Jonatan Kalmus ja Richard Luhtaru. }
  • lambda { Huvitav ja informatiivne ülevaade astrofüüsika hetkeseisu kohta. Paar väikest apsu tõid tõsisele tekstile lõbusat vaheldust ja panid peas helisema lambada-rütmid, kui lugesin, et „varsti hakkasid... }
  • test { Mis kell see seminar siis on kah? }
  • Aigar { YYSIKA.EE planeerib ühe sellise palli lennutamist 22. aprillil 2015.a. - Kuidas läks? }

Sõbrad Facebook'is

Meid toetavad:

Copyright © 2021 · News Pro Theme on Genesis Framework · WordPress · Log in