Аномальные свойства сверхчистых кристаллов
Санкт-Петербургские ученые разработали математическую модель процессов, происходящих при распространении тепла в сверхчистых кристаллах. Это откроет перспективы создания новых материалов для использования в охлаждающих контурах различного оборудования. Об этом они рассказали на страницах журнала Continuum Mechanics and Thermodynamics. Исследования поддержаны грантом Российского научного фонда (РНФ).
Материалы могут проводить тепло благодаря своему внутреннему строению. Атомы в любом твердом веществе при температуре, отличной от абсолютного нуля, совершают колебания относительно положения равновесия. Такое движение может распространяться в пространстве от одного атома к другому. Для того, чтобы более удобно описать процессы передачи колебательной энергии, ученые ввели новую квазичастицу (частицу, которую можно рассматривать одновременно как волну) – фонон.
Для этого в физике твердого тела используют свойства фононов. При повышении температуры амплитуда колебаний атомов в кристаллической решетке возрастает. Нагретые атомы испускают больше фононов. Фононы передаются по кристаллической решетке, и атомы во всем материале начинают колебаться с большей амплитудой. Увеличение амплитуды колебаний атомов кристаллической решетки соответствует возрастанию температуры твердого тела.
Существующая теория теплопереноса утверждает, что тепловую энергию в твердых телах переносят фононы — по аналогии с тем, как световую энергию переносят фотоны. Также эта теория учитывает, что фононы могут рассеиваться из-за соударения с дефектами кристаллической решетки. При своем рассеянии фонон может менять направление движения, тем самым затрудняя процесс переноса тепла. Эта теория хорошо описывает распространение тепла в телах, содержащих большое количество дефектов, но плохо работает в случае сверхчистых кристаллов (реальных кристаллов, число дефектов в которых минимально).
Ученые из СПбПУ Петра Великого создали математическую модель, которая описывает перенос тепловой энергии в твердых телах на основе разрабатываемой ими теории баллистической теплопроводности. Эта теория рассматривает бездефектные кристаллы как совокупности частиц, соединенных между собой связями, способными растягиваться и сжиматься. При проведении расчетов по такой модели ученые выяснили, что передача тепла в сверхчистых кристаллах связана со свободным распространением фононов. Существующие теории теплопереноса в этом случае неприменимы.
Исследователям еще предстоит завершить создание теории баллистической теплопроводности, и в своей нынешней работе они описали тот математический аппарат, который лежит в ее основе. На примере сверхчистого кристалла ученые показали, что созданная ими модель хорошо описывает предполагаемые свойства физической системы, но в некоторых аспектах противоречит классической теории. Если ученым удастся показать, что созданный ими математический аппарат способен описывать наблюдаемые в реальности эффекты лучше существующей модели, то в будущем он сможет заменить классическую теорию. Исследователи СПбПУ совместно с коллегами из Берлинского технического университета уже ведут подготовку к эксперименту, который позволит проверить предсказания новой теории.
«В скором времени нами будет создана теория баллистического распространения тепла в сверхчистых материалах. Теория позволит разрабатывать эффективные методы отвода тепла с использованием уникальных тепловых свойств сверхчистых материалов, которые уже возможно получить с использованием современных технологий. Это откроет перспективы создания новых материалов для использования в охлаждающих контурах различного оборудования», – говорит один из авторов исследования, член-корреспондент РАН, доктор физико-математических наук, профессор Антон Кривцов.
Источник
Подписка на новостой RSS-канал сайта
Получать новости сайта по почте
Контактный адрес для любых сообщений
МЕНЮ
Архив материалов
Подписка на новости
Новости криптозоологии
Хроники природных катастроф
ПОСЛЕДНИЕ НОВОСТИ
18.03.2018 - 02.05.2018 (990)
03.05.2018 - 11.06.2018 (1000)
12.06.2018 - 18.07.2018 (990)
19.07.2018 - 24.08.2018 (1000)
25.08.2018 - 02.10.2018 (1000)
03.10.2018 - 07.11.2018 (990)
08.11.2018 - 13.12.2018 (990)
14.12.2018 - 23.01.2019 (1000)
24.01.2019 - 02.03.2019 (1000)
03.03.2019 - ...
Последние аномальные новости

Астероид Бенну демонстрирует необъяснимую активность

Большой звездолет замечен на орбите Земли

Видимые следы избиений и пыток на телах группы Дятлова

Вся правда о планете Нибиру

Гало-двигатель разгонит корабль почти до скорости света

Девочка проглотила магнитные бусины и собрала в желудке браслет

Деревня, где никого не хоронят, не рожают и не животных

Загадочные места Крыма

Зонд НАСА раскрыл секрет рождения астероида судного дня

Инсайдер QAnon выдал очередное предупреждение

Искусственный интеллект не убьет людей, а улучшит их

Куда пропали смотрители маяка Эйлин-Мор

Луна Червя завершит годовой цикл из трех супер-луний

Малахов добрался до могилы группы Дятлова

Малахов разберётся в гибели группы Дятлова

На астероиде Рюгу обнаружили водосодержащие минералы

На загадочном острове нашли кусок исчезнувшего континента

Найден артефакт из затерянного храма неизвестного божества

Нибиру заметили возле Солнца

Нибиру спровоцировала извержение вулкана в Мексике

НЛО замечены в небе над Нью-Джерси

Оплодотворивший 48 пациенток гинеколог отделался годом тюрьмы условно

Опровергнуто популярное представление о зарождении Вселенной

Показали испытания летающего байка

Призрак солдата замечен на фото 1920-х годов

Родился аномально крупный ребенок

Россия подтверждает существование галлюцинаторного оружия

Странные исчезновения в Исландии

Таинственный миллиардер заводит детей по всему миру

Угарный газ может оказаться признаком жизни

В Москве обсудят возможность существования жизни на Венере

Выявлено существование необычных технологий у древних египтян

Гадалку посадили по делу о хищении двух миллиардов рублей

Девушка 14 лет питается исключительно гамбургерами

Древний разбившийся корабль нашли на Марсе

Люди могут физически ощущать магнитное поле

Людям стоит задуматься о переселении на Титан

Мистические места России. Молебский треугольник

На Венеру отправят аэростат с микроскопом для поиска бактерий

Неизвестное науке явление заметили в Антарктиде

Нечто в космосе вызывает у человека герпес

Нечто запечатлели в поселке Геттисберг

Пожар в церкви не тронул библии и деревянные кресты

Полтергейст угнал детский велосипед

Портал в Ад открылся над Арабскими Эмиратами

Создают спектрограф для исследований экзопланет

Странный сонный паралич или астральное путешествие

Только 19% американцев доверяют беспилотным автомобилям

Шестерых участников полета к Луне заперли на четыре месяца

Экспедиция отправится в Красноярский край к месту падения метеорита

Как завести машину если сел аккумулятор

Апокалипсис начнется 22 марта

Вертолёт санитарной авиации сообщил о НЛО над Лас-Вегасом

Гигантские мегалиты древнего Китая

Женщина родила шестерых близнецов за девять минут

Женщину затянуло в могилу ее родителей

Загадочный марсианский кратер в степи под Волгоградом

Знаки зодиака с даром колдовства

Интересные факты, связанные с НЛО

Китай строит космическую электростанцию

Колонизация экзопланет начнется в 2050-х годах

Мистические места России. Аркаим

На Луне идет масштабное строительство

Нам везет, что астероиды обстреливают нас не прицельно

НАСА рассказало о взрыве болида над Беринговым морем

Не ищите инопланетян они уже здесь и это - осьминоги

НЛО пролетел около Луны

Новый вид цензуры на YouTube

Ольянтайтамбо. Невероятный город, построенный пришельцами

Получили активные клетки мамонта из Якутии

Призрак Кезьминского замка

Раскрыли личность Джека-потрошителя

С затонувшего Титаника поступают сигналы SOS

С Шумановскими резонансами творится нечто необъяснимое

Странное место силы на Сахалине

Таинственный Кенко-Гранде

Тайны древности. Загадка сумки бога

Темная сторона личности делает человека более успешным

Треугольный НЛО встревожил и напугал собаку

Трёхостровское огневище. Тайна кургана на берегу Дона

Уфолог призвал миллиардера спасти НЛО на Луне

Адепты помещают духовную энергию в батареи, чтобы подарить ее миру

В чем абсурдность идеи значительного продления жизни человека

Ведун Демид Воронцов посетит Бурятию

Женщина в детстве дружила с семьей бигфутов

Загадка Медведицкой гряды. Кто прокопал километры подземных туннелей

Загадочная пирамида в австрийском лесу

Как гибель туристов на перевале Дятлова освещали в прессе

Ковдор - тайна русского севера

Курганы Кахокии. Загадка миссисипской культуры

Мог ли существовать снежный человек

НАСА запретило астронавтам рассказывать об увиденных НЛО

Нейросети научились определять настроение толпы

НЛО появилось над Мачу-Пикчу

Пираты были очень суеверными

Планету Х обнаружат в ближайшее десятилетие

После похищения парень проснулся с уникальной способностью

Пугающие случаи с игрушками

Рестораны США начали использовать ГМ-продукты

Секреты розового озера, которое меняет цвет

Юлия Началова. Проклятье или страшное совпадение

Ближайшей планетой к Земле оказался Меркурий

Воссоздали атмосферу экзопланеты в лаборатории

Гибель группы Дятлова мог вызвать НЛО

Девушка обнаружила в сети письма своих родственников из прошлого века

Дятловец Тибо-Бриньоль нашел идола Сорни Най

Как наше сознание порождает призраков

Космическая обсерватория SDO увидела движение Луны вспять

Любовь, стирающая границы между мирами

Малахов отправился на перевал Дятлова

Мальчик-рептилоид из Уолмарт

Метеорит пролетел над Красноярским краем

Мужчина набил полный рот живыми пчелами

Небо Апатитов озарило редкое природное явление

Новый парад планет возглавит Нибиру

Обязательный критерий обитаемости экзопланет

Певец признался в контакте с инопланетянами

Полиэтиленовый пакет перешел дорогу

Пыльную бурю сняли на Марсе

Рай - сказка для людей, боящихся темноты

Раскрыта тайна Бермудского треугольника. Это объясняет все

Рассказываем свои самые безумные сны

Рыбак запечатлел снежного человека в Айдахо

Спутник Сатурна можно быть станцией инопланетян

Старушка захотела побывать на темной стороне

Старцы предрекли военный конфликт между Россией и Китаем

Тайны подземелья. Как в Беларуси находят клады

Темная башня инопланетян на Луне

Темная сторона Исландии. Нечисть северного острова

Фото Нибиру предъявлены публике

Что пугает россиян в искусственном интеллекте

Активность НЛО в районе горы Большой Иремель

Американский аналог перевала Дятлова. Смерть в Юба-Сити

Апокалипсисы, которые вы пропустили

В пустыне ОАЭ ищут упавший метеорит

Душа включает чайник

Женщина купила 30 лотерейных билетов и каждый оказался выигрышным

Женщина после инсульта заговорила с русским акцентом

Загадочные связки волос разбросаны по Санта-Барбара

Земля образовалась из зародыша тела типа Оумуамуа

ИИ будущего может отомстить за то, как современный человек обращается с машинами

Когда конец света 2019. Точное время и дата

Кот ушел гулять и нашелся в другом городе через 5 лет

Коты очистят энергетику дома

Мёртвых надо помнить

Мужчину похитили пришельцы

На японский паром напал Годзилла

Наблюдение НЛО в Онтарио

НЛО заметили над Херсоном

НЛО над Ростовом-на-Дону переполошил жителей города

Обнаружена планетарная система, похожая на молодую Солнечную

Опасный магнетар проснулся рядом с Землей

Откуда прикатился шар

Прогноз Ванги до конца тысячелетия

Разгадана тайна существования людей-хоббитов

Родился младенец с редкой аномалией черепа

Самые зловещие места Украины, породившие множество легенд

Сжигавшие верблюдов шаманы получили административный штраф

Сотрудница Google вычислила 31415926535897 знаков числа Пи

Ученые против волшебников

Чаще всего за чупакабр принимают молодых больных лисиц

Большой адронный коллайдер - артефакт из Ирака

В самом сухом месте Земли образовалось озеро

Древнюю Землю назвали адским местом

Женщина заболела аллергией на холод

Женщина родила двух детей и облысела

Женщина увидела крылатое чудовище в Иллинойсе

Загадочную структуру нашли в Солнечной системе

Заколдованный дом уцелел в центре торнадо

Инопланетяне вытягивали из уфолога жизненную энергию

Исправный звездолёт нашли на Марсе

Кости свиней раскрыли предназначение Стоунхенджа

Крайне необычная история побега звезды из Галактики

Люди видят не привидений, а галлюцинации

Миф о выпавших со снегом насекомых в Самарской области

Опровергли существование объективной реальности

Первым человеком на Марсе будет женщина

Планета вступила в сезон Нибиру

Создатели призвали к глобальному мораторию на ГМ-людей

Таинственный даритель денег появился в испанской деревне

Эффект Манделы в географии

База инопланетян обнаружена на Луне

Великий фильтр на страже космической тишины

Восемь способов принести пользу после смерти

Время заставили идти назад внутри квантового компьютера

Двухголового ребенка спасли от погребения заживо

Подписка на новости сайта
Наверх
Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика