Siltuma diode paver ceļu siltuma skaitļošanai

Nav iespējams izvairīties no mānīgās siltuma ietekmes mikroshēmās. Bet tagad var būt veids, kā to kontrolēt. Vataru Kobajaši no Vasedas universitātes Japānā un daži draugi ir uzbūvējuši taisngriezi, kas ļauj siltuma strāvai virzīties vienā virzienā, bet ne otrā virzienā.

Jau kādu laiku pētnieki ir prognozējuši, ka siltuma taisngrieži būtu iespējami ar materiāliem, kuru siltumvadītspēja mainās atkarībā no temperatūras. Viltība ir atrast materiālu ar augstu siltumvadītspēju zemā temperatūrā un zemu siltumvadītspēju augstās temperatūrās un pēc tam apvienot to ar materiālu ar tieši pretēju raksturlielumu.

Kobajaši un kolēģi atrada tieši šādu atbilstību divu veidu perovskīta kobalta oksīdos (LaCoO3 un La0,7Sr0,3CoO3). Salīmēti kopā tie veido diodei līdzīgu ierīci, kas ļauj siltuma strāvai iet vienā virzienā, bet ne otrā virzienā.

Tas ir iespaidīgi, jo šī ir pirmā reize, kad kāds ir demonstrējis siltuma rektifikāciju lielapjoma cietā vielā (tas ir darīts ar atsevišķiem elektroniem supravadītājos un atsevišķās nanocaurulēs).

Viens acīmredzams pielietojums ir mikroshēmu siltuma izlietnēs, taču būs nepieciešami daži būtiski uzlabojumi, lai pārnestu attiecīgās siltuma strāvas.

Bet Kobajaši un viņa kolēģi domā par lielāku laupījumu. Viņi saka: Pateicoties siltuma strāvas vadāmībai, termisko taisngriezi var izmantot turpmākai praktiskai lietošanai, piemēram, siltuma tranzistors, termiskās loģikas vārti un termiskā atmiņa.

Viņi nesaka, kā var izmantot termiskās informācijas apstrādi. Jādomā, ka vietās, kur ir grūti iegūt elektrību un kur pretējā gadījumā lieko siltumu iztērētu. Domāšanas cepures uzliktas.

Atsauce: arxiv.org/abs/0910.1153 : oksīda termiskais taisngriezis

paslēpties