磁场能改热量传递方向 由较冷物传递到较热物

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/05/05 17:54:27
磁场能改热量传递方向 由较冷物传递到较热物

2013-01-10 11:17 科技日报

  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,电子可以在两个被一层薄绝缘体分开的超导体之间“打开通道”,这一过程在传统物理学中是不允许的。约瑟夫森随后制作了超导量子干涉器件(SQUIDs),SQUIDs包括两个Y形的超导体,连接形成回路,还有两个绝缘薄片夹在中间。

  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器件的热特性,即里面的电子如何进行热传递。他们对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,当他们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,上述过程其实完全合理,因为只有部分热流发生相位变化。如果仅考虑单电子热传递,净流仍然是从热端到冷端。

  这种热流的变换可以依据该超导体的“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。最大热流发生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,热流处于最小值。磁场使这些相位相互转换,从而改变热流。

  荷兰代尔夫特理工大学的克莱普维克认为,贾佐托他们的研究“可爱”但“不惊人”,并怀疑其实际应用价值。他说:“唯一可能的领域是固态制冷,取代低温冷却液。”

  但贾佐托认为,研究有助于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。之前,贾佐托和其他人已经建造了用电而不是磁来控制热交换的设备。(来自:科技日报 记者 杨雪)


http://tech.huanqiu.com/discovery/2013-01/3470238.html
.磁场能改热量传递方向 由较冷物传递到较热物

2013-01-10 11:17 科技日报

  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,电子可以在两个被一层薄绝缘体分开的超导体之间“打开通道”,这一过程在传统物理学中是不允许的。约瑟夫森随后制作了超导量子干涉器件(SQUIDs),SQUIDs包括两个Y形的超导体,连接形成回路,还有两个绝缘薄片夹在中间。

  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器件的热特性,即里面的电子如何进行热传递。他们对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,当他们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,上述过程其实完全合理,因为只有部分热流发生相位变化。如果仅考虑单电子热传递,净流仍然是从热端到冷端。

  这种热流的变换可以依据该超导体的“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。最大热流发生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,热流处于最小值。磁场使这些相位相互转换,从而改变热流。

  荷兰代尔夫特理工大学的克莱普维克认为,贾佐托他们的研究“可爱”但“不惊人”,并怀疑其实际应用价值。他说:“唯一可能的领域是固态制冷,取代低温冷却液。”

  但贾佐托认为,研究有助于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。之前,贾佐托和其他人已经建造了用电而不是磁来控制热交换的设备。(来自:科技日报 记者 杨雪)


http://tech.huanqiu.com/discovery/2013-01/3470238.html
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电子本身带能量,可以转化。
这个热力学第二定律冲突吗?
热力学定律打破了?
carver_xie 发表于 2013-1-15 17:22
这个热力学第二定律冲突吗?
不冲突。

热力学第二定律的核心是:没有能量输入,系统熵增。

该实验运用了电磁场,系统消耗了能量,显然不符合热力学第二定律的条件。
第二定律的前提是绝热封闭体系。。。。这个实验的体系有外加磁场,算神马封闭体系?
我家装个空调就能得到可爱的意大利人得出的相同结果,上次记得也是意大利人说发现超光速了,结果是忘了插电源了
这不就是涡流吗?说的太玄了!骗经费的吧!
只是增加了一种致冷方式而已,不论是用磁场还是用电,都借助了外来能量的帮助以实现热量的转移,跟热力学第二定律设定的条件根本不相符
这个科技日报的记者也这么缺乏科技素养。这和第二定律有什么矛盾的地方啊。

这玩艺也不新鲜,不用卡诺循环原理的全固态热泵现在早就商业化好久了,半导体制冷阿。
btzhy 发表于 2013-2-22 11:56
这个科技日报的记者也这么缺乏科技素养。这和第二定律有什么矛盾的地方啊。

这玩艺也不新鲜,不用卡诺循 ...
新鲜在于它用磁场驱动电子制冷,不过用磁场应该比半导体用电场驱动载流子制冷效率低多了