Los físicos de la Universidad de Basilea lograron enfriar un chip nanoelectrónico a una temperatura inferior a 3 milikelvin. Los científicos del Departamento de Física y el Instituto Suizo de Nanociencia establecieron este récord en colaboración con colegas de Alemania y Finlandia.enfriamiento para enfriar las conexiones eléctricas, así como el chip en sí. letras de física aplicada .
Incluso a los científicos les gusta competir por los registros, por eso numerosos grupos de trabajo en todo el mundo están utilizando refrigeradores de alta tecnología para alcanzar temperaturas lo más cercanas al cero absoluto posible. El cero absoluto es 0 kelvin o -273.15 ° C. Los físicos pretenden enfriar susequipo lo más cercano posible al cero absoluto, porque estas temperaturas extremadamente bajas ofrecen las condiciones ideales para experimentos cuánticos y permiten examinar fenómenos físicos completamente nuevos.
Enfriamiento apagando un campo magnético
El grupo dirigido por el físico de Basilea, el profesor Dominik Zumbühl, había sugerido previamente utilizar el principio de enfriamiento magnético en nanoelectrónica para enfriar dispositivos nanoelectrónicos a temperaturas sin precedentes cercanas al cero absoluto. El enfriamiento magnético se basa en el hecho de que un sistema puede enfriarse cuandoun campo magnético aplicado se reduce mientras se evita cualquier flujo de calor externo. Antes de disminuir gradualmente, el calor de magnetización debe eliminarse con otro método para obtener un enfriamiento magnético eficiente.
una combinación exitosa
Así es como el equipo de Zumbühl logró enfriar un chip nanoelectrónico a una temperatura inferior a 2,8 milikelvin, logrando así un nuevo récord de baja temperatura. El Dr. Mario Palma, autor principal del estudio, y su colega Christian Scheller utilizaron con éxito una combinación de dos enfriadoressistemas, ambos basados en enfriamiento magnético. Enfriaron todas las conexiones eléctricas del chip a temperaturas de 150 microkelvin, una temperatura que está a menos de una milésima de grado del cero absoluto.
Luego integraron un segundo sistema de enfriamiento directamente en el chip, y también colocaron un termómetro de bloqueo Coulomb. La construcción y la composición del material les permitieron enfriar magnéticamente este termómetro a una temperatura casi tan baja como cero absoluto también.
"La combinación de sistemas de enfriamiento nos permitió enfriar nuestro chip a menos de 3 milikelvin, y somos optimistas de que podemos usar el mismo método para alcanzar el límite mágico de 1 milikelvin", dice Zumbühl. También es notable que los científicosestán en condiciones de mantener estas temperaturas extremadamente bajas durante un período de siete horas. Esto proporciona suficiente tiempo para llevar a cabo varios experimentos que ayudarán a comprender las propiedades de la física cerca del cero absoluto.
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Materiales proporcionado por Universidad de Basilea . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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