Skip to ContentSkip to Navigation
Onderdeel van Rijksuniversiteit Groningen
Science LinX Science LinX nieuws

Nano-koelelement werkt nu ook in elektrische isolatoren

31 juli 2014

Een team van wetenschappers onder leiding van RUG-hoogleraar natuurkunde Bart van Wees heeft een minuscuul koelelement ontworpen dat spingolven gebruikt om warmte te vervoeren in elektrische isolatoren. Het koelelementje kan bijvoorbeeld hitte afvoeren in de steeds kleinere elektrische componenten van computerchips.

.
.

De onderzoekers van Stichting FOM, de Rijksuniversiteit Groningen, Technische Universiteit Delft en Tohoku University in Japan publiceerden hun ontwerp op 7 juli 2014 online in Physical Review Letters, zo meldt FOM .

De werking van het koelelement is gebaseerd op de spin van de elektronen. Spin is een eigenschap van een elektron die correspondeert met zijn magnetisch moment (de sterkte en richting van zijn magnetisch veld). Het is niet de eerste keer dat de natuurkundigen spin gebruiken om te koelen, maar het is wel de eerste keer dat dit lukt in elektrisch isolerende materialen.

De onderzoekers gebruikten een 200 nanometer dikke isolator van van yttrium-ijzer granaat (een mineraal), met daarop een laagje platinum van 20 bij 200 micrometer. Elektronen kunnen gemakkelijk door het geleidende platinum stromen, maar wanneer zij het het isolerende granaat bereiken, kunnen ze niet verder. Toch wordt de spin van het elektron wél doorgegeven: het magnetisch moment van het elektron beïnvloedt het magnetisch moment (en dus de spin) van de elektronen in de isolator die op het grensvlak zitten.

Door magnetische koppeling wordt deze spinverandering vervolgens doorgegeven aan elektronen die verder van het grensvlak verwijderd zijn. Er lijkt zodoende een golf van spinveranderingen door het materiaal te lopen. De spingolf vervoert ook warmte van of naar het grensvlak. Afhankelijk van de richting van zowel de spin als de magnetisatie in het mineraal, zal het grensvlak dus afkoelen of verwarmen.

Zie voor meer informatie het hele FOM-persbericht

Laatst gewijzigd:22 juli 2019 13:11
View this page in: English

Meer nieuws

  • 18 maart 2024

    VentureLab North helpt onderzoekers op weg naar succesvolle startups

    Het is menig onderzoeker al overkomen. Tijdens het werken vraag je je opeens af: zou dit niet ontzettend nuttig zijn voor de mensen buiten mijn onderzoeksveld? Er zijn allerlei manieren om onderzoeksinzichten te verspreiden. Denk bijvoorbeeld aan...

  • 04 maart 2024

    Een plantaardige sensor

    In Makers van de RUG belichten we elke twee weken een onderzoeker die iets concreets heeft ontwikkeld: van zelfgemaakte meetapparatuur voor wetenschappelijk onderzoek tot kleine of grote producten die ons dagelijks leven kunnen veranderen. Zo...

  • 11 december 2023

    Join the 'Language and AI' community

    As a part of the Jantina Tammes School, the 'Language and AI' theme is an interdisciplinary initiative that aims to encourage collaboration among academics, PhD candidates, students, and industry representatives who share a keen interest in the...