Ученые с помощью магнитов изобрели новый способ управлять теплом

Физики из США поведали о новой возможности управления потоками тепла с помощью магнитов.

В эксперименте ученым удалось впервые доказать, что акустические фононы — элементарные частицы, которые переносят одновременно теплоту и звук — имеют также магнитные свойства.

Этот экземпляр ученые оставили в охладительной камере при температуре -268 градусов Цельсия. В журнала Nature Materials инженеры описали, как магнитное поле размером с медицинское МРТ уменьшило количество тепла, протекающего через полупроводник, на 12 процентов. Фононы, как и истинные частицы, взаимодействуют между собой, а интенсивность такого взаимодействия связана с межатомными связями.

Специалисты уверены, что даже в немагнитных материалах, таких как камень, стекло, пластик можно управлять теплом с помощью магнита, если у вас достаточно мощный. В квантовой механике орбитальное движение электронов в магнитном поле квантуется, приводит к локальному диамагнетизму в веществе и индуцирует силы, действующие на смещенные атомы.

Результаты исследования показали, что означенного эффекта удаётся достичь за счёт торможения фононов. Как отмечают ученые, именно поэтому они использовали полупроводник — для металла перенос тепла фононами пренебрежимо мал по сравнению с его переносом электронами.

Также ученые сообщают, что до применений на практике наблюдаемого явления еще далеко.