Американские ученые изготовили твердотельный рефрижератор размером с чип

Сотрудники Nat. Inst. Standards and Technology (NIST США) сообщили об изготовлении микрорефрижератора, с помощью которого удалось охладить кубик из Ge с длиной ребра 250мкм до T = 220мК.

По информации Департамента фундаментальных и поисковых исследований в области естественных и гуманитарных наук Минпромнауки РФ и Научного совета направления "Сверхпроводимость", принцип действия устройства основан на эффекте туннелирования в контакте NIS (N - нормальный металл, I - изолятор, S - сверхпроводник). У сверхпроводника в плотности электронных состояний имеется щель, причем в термодинамическом равновесии уровень Ферми металла попадает в центр этой щели, так что туннелирование электронов через диэлектрическую прослойку из металла в сверхпроводник невозможно. При достаточно большом напряжении на контакте химпотенциал металла попадает в центр этой щели, и электроны могут туннелировать в незанятые состояния, расположенные выше щели. Так как в сверхпроводник туннелируют только электроны с энергиями вблизи уровня Ферми (т.е. самые высокоэнергетичные), то суммарная энергия оставшихся электронов уменьшается, и металл охлаждается.

Комбинация Не3 холодильников и устройств с электронным туннелированием могла бы охлаждать объекты сантиметрового размера до 100мК и ниже. Данная технология может быть полезна для различных криогенных задач, таких как рентгеновские датчики для выявления дефектов в материалах полупроводниковой промышленности и детекторы фотонов на космических аппаратах для исследования поляризации космического микроволнового фона.

Предполагается, что усовершенствование системы отвода тепла позволит достичь еще более низких температур и вплотную приблизиться к абсолютному нулю.

http://www.oreanda.ru/ru/news/20050713/common/events/innovations/article99909/in...