Реферати українською » Наука и техника » Зближення об'єктів до нанометрових відстаней


Реферат Зближення об'єктів до нанометрових відстаней

Зближення об'єктів до нанометрових відстаней проміж ними може інтенсифікувати теплообмін проміж цими об'єктами

Такі експериментальні результати американських фізиків, які показують кордону застосовності законів випромінювання абсолютно чорного тіла. Закон, описує випромінювання абсолютно чорного тіла, виведений німецьким фізиком Максом Планком понад 100 і добре підтверджується практично. Закон описує спектральную залежність енергії рівноважного випромінювання, испускаемой одиницею поверхні абсолютно чорного тіла за одиницю часу, від частоти і температури. Переважна більшість випадків цього закону адекватно описує реальність, проте сам Планк припускав, що з розташуванні які обмінюються енергією об'єктів на мінімальних відстанях приятель від друга може порушуватися.

Дослідники з Массачусетського технологічного інституту та Колумбійського університету (США) продемонстрували, що у дистанціях проміж об'єктами кілька десятків нанометрів формула Планка може растеривать чинність. Вчені показали, що теплообмін то, можливо до 1000 раз інтенсивнішим, чому це пророкує закон Планка.

Результати досліджень будуть опубліковані у журналі Nano Letters (Surface Phonon Polaritons Mediated Energy Transfer between Nanoscale Gaps).

Експериментальна установка і криві залежностей, отримані в експериментах (ілюстрація авторів).

Підтвердити це досвіді виявилося вдалині непросто; американські дослідники — перші, яким вдалося розробити дійову експериментальну методику і виміряти підходящий коефіцієнт теплопередачі, який на предсказываемый теорією межа у тисячу разів.

А щоб оцінити енергію теплового випромінювання об'єкта, що у безпосередній близькості до іншого тіла, необхідно, звісно, затримувати їхнього капіталу від контакту; саме те й представляє найбільшу складність. Автори аналізованої роботи вирішили задіяти у експериментах пласку поверхню й мініатюрну кварцову сферу: у такому схемою контакт можливий лише у одній точці, що спрощує завдання. У цьому зрушити пластини на віддалення менше мікрона так, щоб стосувалися б, ученим зірвалася, тоді як мінімальна дистанція проміж сферою і поверхнею становила 10 нм. Для реєстрації змін температури автори використовували біметалевий кантилевер атомно-силового мікроскопа.

Отримані результати вчені пояснюють впливом поверхневих фононних поляритонов — електромагнітних хвиль, поширених вздовж кордону розділу середовищ.

На думку проф. Ченя, результати досліджень може мати дуже широке вляние на багато технічні устрою, припустимо, магнітні запам'ятовуючі пристрої — жорстких дисків комп'ютерів. У середовищі сучасних моделях що зчитують голівки можуть розташовуватися з відривом 5–6 нм від поверхні диска. Під час роботи голівка неминуче нагрівається, й за наявності відповідної теоретичної бази фахівці зможуть розробити методи ефективного відводу та ефективного використання цього тепла.

Схожі реферати:

Навігація