磁场能改变热量传递方向

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  据《自然》杂志网站近日报道,意大利比萨的NEST纳米科学研究所的科学家在最新研究中发现,磁场能控制个体间热流传递的方向,使热量不可能 从较冷个体传递到较热个体。

  物理学家布莱恩·约瑟夫森曾在1962年预测,电子可不须要在1个 被一层薄绝缘体分开的超导体之间“打开通道”,你因此 过程在传统物理学中是不允许的。约瑟夫森后来 制作了超导量子干涉器件(SQUIDs),SQUIDs包括1个 Y形的超导体,连接形成回路,还1个 绝缘薄片夹在上边。

  该研究所的弗朗西斯科·贾佐托和玛丽亚·何塞·马丁内斯·佩雷斯测量了SQUIDs器件的热型态,即上边的电子如保进行热传递。朋友对SQUIDs器件的一端进行了加热,并测量了与之相连的电极温度。结果发现,当朋友改变穿过回路的磁场时,流过SQUIDs器件的热量也会跟着变化。

  该发现在一定程度上颠覆了热传递,使热量不可能 从较冷个体传递到较热个体。这显然违反热力学第二定律——热量永远从较热个体传递到较冷个体。但贾佐托认为,上述过程实在完整篇 合理,不可能 不到每项热流地处相位变化。不可能 仅考虑单电子热传递,净流仍然是从热端到冷端。

  你因此 热流的变换可不须要法子该超导体的“相位”来解释,波函数波峰和波谷的位置描述了SQUIDs器件回路中的超导电子对。最大热流地处在当回路一半的波峰与另一半的波峰相遇时,反之,当波峰与波谷相遇,热流地处最小值。磁场使哪此相位相互转换,从而改变热流。

  荷兰代尔夫特理工大学的克莱普维克认为,贾佐托朋友的研究“可爱”但“不惊人”,并怀疑实在际应用价值。你说:“唯一不可能 的领域是固态制冷,取代低温冷却液。”

  但贾佐托认为,研究能够实现微型高效热机的开发。他也希望该研究成为“相干热量”的基础,用热交换代替电信号传递信息。前一天,贾佐托和我每各自 不可能 建造了用电而须要磁来控制热交换的设备。

  (中国科技新闻网)