scotty
Well-Known Member
Các nhà nghiên cứu tại Học viện Kỹ thuật và Vật lý (PTB) tại Đức đã phát hiện nhiệt (nhiệt dư) có thể dùng được trong việc điều khiển các bản mạch máy tính. Bằng kỹ thuật này, người ta có thể áp dụng để tạo ra các thành phần linh kiện kỹ thuật số cho phép chuyển đổi dữ liệu nhanh hơn hoặc lưu trữ dữ liệu hiệu quả hơn. Nhưng quan trọng hơn là nó có thể đem đến phương thức điều khiển điện tử đối với các dòng nhiệt chạy bên trong một hệ thống máy tính.
Hiệu quả của kỹ thuật này không áp dụng cho bóng bán dẫn silicon, mà chính là các cấu trúc ống từ tính. Về mặt thương mại, cấu trúc ống từ tính đã được ứng dụng chế thành những bộ chuyển mạch từ tính dùng cho MRAM (bộ nhớ từ tính) và các đầu đọc đĩa cứng.
Về kỹ thuật, bên trong các cấu trúc ống từ tính này có 2 miếng vật liệu nam châm được ép chồng lên nhau, và chèn giữa chúng là một miếng cách ly dày 1nm. Khi 2 miếng nam châm này có cùng cực từ (tức 2 cực cùng chiều), dòng điện sẽ sẵn sàng chạy qua bộ chuyển mạch. Nếu trái cực, điện trở sẽ tăng lên nhiều hơn. Nói cách khác, bằng cách thay đổi một cực từ, người ta có thể chứa được một bit dữ liệu cố định (không mất đi).
Cấu trúc ống từ tính
Giờ đây, theo phát hiện của các nhà nghiên cứu tại PTB thì cực từ không chỉ tác động lên dòng điện, mà cả dòng nhiệt nữa. Khi bộ chuyển mạch có 2 cực giống nhau, sẽ xuất hiện dòng nhiệt chạy qua nó, và ngược lại. Điều này rất có ý nghĩa trong ứng dụng nhiệt điện. Về cơ bản, nhiệt dư có thể được dùng để làm nóng một bên bộ chuyển mạch từ tính, nhờ đó tạo nên một hiệu điện thế xuất hiện giữa đầu nóng và đầu lạnh. Sau đó bằng cách đảo ngược bộ chuyển mạch (đảm bảo sao cho mô-men từ ở 2 đầu khớp với nhau), điện áp nhiệt điện sẽ chạy qua bộ chuyển mạch và đồng thời, nhờ sự chuyển hóa năng lượng, người ta còn có thể điều khiển được cả dòng nhiệt và sử dụng được nhiệt dư.
Xét về việc đưa công nghệ này vào ứng dụng thực tế (về kỹ thuật được gọi là điện áp nhiệt điện ống từ maheto) và đây cũng là phần việc của các trường nghiên cứu điện tử học spin, thì vài năm nữa thôi là chúng ta có thể chứng kiến được bộ nhớ từ tính với công năng hút nhiệt dư đưa vào ứng dụng thực tế. Nhưng trước hết, hãy tưởng tượng xem công nghệ này có ý nghĩa đến cỡ nào trong điện toán di động (máy tính xách tay, điện thoại di động...), hoặc trong các trung tâm dữ liệu lớn - nơi mà thiết bị tản nhiệt và máy điều hòa nhiệt độ là những thành phần tiêu hao kinh phí điện năng lớn nhất.
Theo ExtremeTech
