Как хорошо известно сколько-нибудь понимающим в компьютерной "начинке" и электронике пользователям, микропроцессоры нуждаются в хорошем охлаждении. Обойти проблему не получится - законы физики неумолимы даже к миллиардам долларов чипмейкеров. Однако на пороге способ, который может позволить контролировать нагрев элементов. Ватару Кобаяши (Wataru Kobayashi) из Университета Васеды (Waseda University) в Японии и несколько его коллег создали выпрямитель с распространением тепла в нём только в одном направлении. Некоторое время исследователи предполагали, что тепловые выпрямители возможны с появлением соединений, тепловая проводимость которых изменялась бы вместе с температурой. А именно задача в том, чтобы найти материал с высоким значением этого параметра при низких температурах и наоборот – слабой тепловой проводимостью при высоких, а затем объединить с материалом, обладающим в точности противоположными свойствами.

Вверху: схематическое изображение необходимой выпрямлению тепловой проводимости; внизу: диаграммы теплового выпрямления в связанных материалах

Кобаяши обнаружил искомые характеристики в двух типах оксида кобальта с перовскитовой структурой (LaCoO3 и La0.7Sr0.3CoO3). Объединённые вместе, они формируют похожее на диод устройство, которое пропускает тепло только в одном направлении. Это впечатляет, потому как впервые продемонстрировано тепловое выпрямление в относительно крупном твёрдом теле (ранее эффект наблюдался с индивидуальными электронами в суперпроводниках и одиночных нанотрубках). Одно из очевидных применений новой разработки заключается в борьбе с нагревом микросхем. Но Кобаяши смотрит ещё дальше: "Применяемый для контроля теплового потока, выпрямитель может быть полезен для будущей реализации тепловых транзисторов, логических вентилей и памяти". Однако сам учёный пока не посвящает публику в своё видение тепловых вычислений.

Источник
14.10.2009