@ 2012.12.24 , 16:16
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磁场能改变热量流动

在发现了如何通过磁场控制两个物体之间的热量流动后,这个怪诞的世界变得更奇怪了。五十年前有人做出大胆预测,新一代电器能够直接利用热能,不再需要配备充电器。

物理学家Brian Josephson在1962年做出一项与经典物理相左的预测:在两个超导体之间放入一层极薄的绝缘体后,电子仍然能够在这两个分离的超导体之间流动,这个装置被称作 Josephson junctions。它启发了超导量子干涉器(superconducting quantum interference devices简称SQUIDs) 的研发,超级磁力计将会是这项技术的商业化产物。

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配图解释:红色与蓝色均为超导体,黄色是绝缘物质。电子却能够通过中间的绝缘体自由移动。箭头所示的磁场能够转换热量流动方向,使得热量能够从冷的一方(蓝色)传输一些到热的一方(红色)

上个星期,位于意大利比萨的NEST纳米研究所发布了他们的成果,一个包含温感电极的超级量子干涉器。它由两个Y型超导体合并成为一个环路,但是他们不直接相连接,中间夹着两个绝缘体。研究者只要改变环路中的磁场,装置中热量流动量就会改变。Giazotto说:“这个装置可以部分的改变热量传输方向,使得从相对低温的物体向高温物体传输热量变得可能。过去人们都认为热量是混乱的,对如何强加量子秩序表示疑问。让人惊奇的是,Josephson junctions 能做到这一点。”

违背物理法则

表面上这违反了热力学第二定律(http://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%83%AD%E5%8A%9B%E5%AD%A6%E7%AC%AC%E4%BA%8C%E5%AE%9A%E5%BE%8B),实际上并没有。装置中的热量转移是从属于相变异。当记录单个电子所携带的热量时,热量的净流动还是从热的一端到冷的一端。

这种热量流动异常可以用“超导体相位”解释。SQUIDs产生一对波形。当两个波峰在环路中相遇时热量传输最强,当波峰与波谷相叠时热量传输最弱。通过磁场控制对应的相位,就能够修正热量的转移。

研究者们表示,这项技术也许能替代液体冷却剂,从开发出固态冷却技术。Scientific American


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TOTAL COMMENTS: 27+1

  1. wongkingway
    @5 years ago
    1692523

    在两个超导体之间放入一层极薄的绝缘体后。冈本0.02?

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  2. 真实谎言
    @5 years ago
    1692527

    生命在于负熵

    [68] XX [0] 回复 [0]
  3. 1692533

    看到冷却就想到了显卡……….

  4. 达利的胡子
    @5 years ago
    1692537

    我的一个朋友跟我说,他有一个朋友,买了一个牛逼的不用插电的充电器。后来有一年冬天,他出去玩,把电脑,手机,充电器都放包里了,结果忘了关掉充电器。。。后来。。。他就被冻死了。。。

    [48] XX [9] 回复 [0]
  5. 仙儿哥
    @5 years ago
    1692539

    不明觉厉

  6. 我不是地球人。
    @5 years ago
    1692541

    这形状和颜色,我不想说什么。

  7. GEEK人字拖
    @5 years ago
    1692549

    两个波峰

  8. 神棍江
    @5 years ago
    1692555

    现在的帖子怎么槽点越来越少了?难道小编们回到了解放前?

    [4] XX [10] 回复 [0]
  9. 挖沟人
    @5 years ago
    1692563

    与电偶原理相近,的确是开发固态冷却技术的好方向,将来前途光明

  10. 西贝铭
    @5 years ago
    1692577

    我只看到了波峰俩字…

  11. 非典猫
    @5 years ago
    1692579

    所以说问题还是在高温超导体上么?不然把液氮直接泼过去就好了……

  12. 牡丹
    @5 years ago
    1692581

    @神棍江: 任何一个帖子都有槽点,只要有一颗发现槽点的心

  13. 阿楞
    @5 years ago
    1692697

    这不是说充电的事,而是说降温的事!

  14. 1692729

    炮姐和一方通行都是lvl5

  15. 1692827

    @阿楞: 一样。完全看不懂。热量的反向传递与充电有什么关系?谁给科普下?

  16. 1692859

    以前用的陶瓷散热不行么?

  17. 垃圾狂
    @5 years ago
    1692871

    门外汉表示:我是来添砖加瓦的

  18. 燃烧的冰棒
    @5 years ago
    1692949

    @1:

    其实没关系。原文只是随便提到了这么一个猜想。与文中的技术细节没有关系哦,亲。

  19. 达利的胡子
    @5 years ago
    1693069

    @燃烧的冰棒: 现在小编怎么还开展答疑活动了,果然是期末了啊!

  20. 燃烧的冰棒
    @5 years ago
    1693101

    @达利的胡子:

    祝同学期末考试顺利。
    勇夺高分。

  21. 1693209

    再怎么样也得能量守恒

  22. sanders
    @5 years ago
    1693543

    意大利人 这回真的靠谱吗?

  23. 狂喊雅蠛蝶
    @5 years ago
    1693601

    超导体还不是要低温

  24. 燃烧的冰棒
    @5 years ago
    1693697

    @狂喊雅蠛蝶:

    结合《MIT 发现了一种新的磁性材料》 中可能出现的常温超导体不就破了?

    只是个设想。

  25. wizzer
    @5 years ago
    1694057

    下午无心干活,坐等晚上加班……

  26. 共产主义幽灵
    @5 years ago
    1695997

    左手螺旋定则,右手螺旋定则.所以我只能用下巴打字了

  27. 涂涂
    @4 years ago
    2294126

    磁场的改变促使热能改变,宇宙也有单一不规则磁场如果利用磁场的改变来获取能量,即获取宇宙能量,这将需要更好的指南针做导航,未来飞行器的能量问题将得以解决

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