Technologie nieuws

Onderzoekers van de Rijksuniversiteit Groningen en de Stichting FOM zijn erin geslaagd om een koelelement te ontwikkelen op nanoschaal, die ze magnetisch aan en uit kunnen schakelen. De werking van de elementen is namelijk gebaseerd op het magnetisch moment van de elektronen (de spin). Deze gemakkelijk controleerbare nanokoelinstallaties kunnen een oplossing bieden voor het groeiende probleem van warmteproductie in steeds kleinere elektrische componenten. De onderzoekers hebben publiceren hun resultaten 5 februari online gepubliceerd in Nature Nanotechnology.

Elk elektron heeft een magnetisch moment, ofwel ‘spin’. Wanneer een elektrische stroom door een magnetische laag wordt gestuurd, richten de spins van de elektronen in die stroom zich allemaal dezelfde kant op (parallel aan de magnetisatie). Daardoor ontstaat er naast de ladingstroom ook een spinstroom.
De onderzoekers laten zien dat het mogelijk is om met een dergelijke spinstroom de temperatuur op een grensvlak tussen een niet-magnetisch metaal en een magnetisch metaal te beïnvloeden. Door de magnetisatie (spinrichting) in een van de magnetische lagen om te klappen kan het koelen van het grensvlak aan- en uitgezet worden. Het effect is daarmee programmeerbaar.

Nanothermometer
In het experiment maken de onderzoekers gebruik van een nanopilaar van twee magnetische lagen met daar tussen een niet-magnetische laag. Wanneer ze een stroom door deze pilaar sturen ontstaan er spinstromen van de ene magnetische laag, door de niet-magnetische laag, naar de andere magnetische laag.
In de magnetische lagen transporteren elektronen met de ene spinrichting meer warmte dan die met de andere spinrichting, waardoor er een temperatuurverschil ontstaat. Dit hebben de onderzoekers gemeten met behulp van een speciaal ontworpen thermometer op nanoschaal, die ze dicht bij de pilaar plaatsten.

Spin-caloritronica
De nu gepubliceerde resultaten staan aan de wieg van de ‘spin-caloritronica’, een nieuw onderzoeksgebied binnen de spin-elektronica, dat de rol van het magnetisch moment van elektronen in warmtetransport bestudeert.


De groene bollen representeren de elektronen en de pijlen in die bollen hun magnetische moment, de ‘spin’. Door de spinstroom ontstaat een warmtestroom die magnetisch controleerbaar is en kan worden gebruikt voor het koelen van nano-elementen (afbeelding: FOM)

Dit onderzoek is mede gefinancierd door de Stichting voor Fundamenteel Onderzoek der Materie, EU FP7 ICT Grant No. 251759 MACALO, NanoLabs and the Zernike Institute for Advanced Materials.

  • Siemens Gamesa

    Serieproductie van 11 MW windturbines gestart in Cuxhaven

    De eerste geassembleerde turbine zal worden geïnstalleerd in het offshore windpark Hollandse Kust Zuid (foto: Siemens Gamesa)Op 14 januari 2022 verliet de eerste in serie gefabriceerde SG 11.0-200 DD gondel de Siemens Gamesa fabriekshal in Cuxhaven. De fabriek is sinds de zomer maandenlang omgebouwd en… Lees verder →

  • Audi en RWE slaan energie op in second life EV-accu’s

    Audi en RWE slaan energie op in second life EV-accu’s

    Audi en RWE slaan energie op in second life EV-accu’s (Foto: Audi)Energiemaatschappij RWE heeft recent een opslagfaciliteit geopend. Deze is gebaseerd op gebruikte hoogspanningsaccu’s (EV-accu’s) van elektrische Audi’s. De installatie staat op het terrein van de waterkrachtcentrale van RWE aan een stuwmeer bij Herdecke in… Lees verder →

  • Intelligente aandrijvingen Nord creëren conditiebewaking voor predictief onderhoud

    Intelligente aandrijvingen Nord creëren conditiebewaking voor predictief onderhoud

    Intelligente aandrijvingen Nord creëren conditiebewaking voor predictief onderhoud. (Foto: Nord Drivesystems )Nord Drivesystems zet met zijn intelligente aandrijvingen sterk in op predictief onderhoud. Predictief onderhoud is de systematische voortzetting van conditieonderhoud. Het heeft als doel machines en installaties proactief te onderhouden. De methodiek kan veranderingen… Lees verder →

  • Datum SPS 2022 bekend

    SPS 2022 Neurenberg schuift iets naar voren

    Impressie van een eerdere editie van Smart Production Solutions (Foto: Paul Quaedvlieg)SPS 2022 (Smart Production Solutions) vindt dit jaar plaats van 8 t/m 10 november 2022 in Neurenberg, twee weken eerder dan in voorgaande jaren. In tijden van pandemie geeft dit de hele branche volgens… Lees verder →

  • Festo op weg naar klimaatneutraliteit

    Festo investeert fors op weg naar klimaatneutraliteit

    Festo gaat zijn CO₂-voetafdruk de komende twee jaar enorm verkleinen (Foto: Festo)Festo is op weg naar klimaatneutraliteit. “Festo gaat zijn CO₂-voetafdruk de komende twee jaar enorm verkleinen. Als gevolg hiervan zullen tegen het einde van 2023 al onze productie- en logistieke locaties, evenals de Duitse… Lees verder →

  • Damen koopt batterijcontainer Skoonbox

    Damen koopt batterijcontainer Skoonbox

    Damen koopt batterijcontainer Skoonbox (Foto: Damen)Damen Shipyards Group heeft de Skoonbox overgenomen van Skoon Energy. De maritiem gecertificeerde, multi-inzetbare batterijcontainer zal worden ingezet om op eigen werven duurzame stroom te leveren voor toepassingen waar nu nog vooral dieselgeneratoren of scheepsmotoren worden gebruikt. Deze eerste 20-voets… Lees verder →

x
Mis niet langer het laatste nieuws

Schrijf u nu in voor onze nieuwsbrief.

Inschrijven