» » Крошечный сверхпроводящий термометр отслеживает ультрахолодные температуры

Крошечный сверхпроводящий термометр отслеживает ультрахолодные температуры

Крошечный сверхпроводящий термометр отслеживает ультрахолодные температуры
Новые мини-термометры можно увидеть прикрепленными к нижнему левому и верхнему правому углам амплификатора. © J. Wheeler/NIST

Некоторые современные электронные устройства, такие как сверхпроводники и квантовые компьютеры, в настоящее время могут функционировать только при чрезвычайно низких температурах. Теперь инженеры из Национального института стандартов и технологий (NIST) разработали крошечный криогенный термометр, который может следить за этими чувствительными приборами, не занимая много места.

Большая часть электроники может справиться с небольшими изменениями температуры, но для тех, которые требуют криогенных температур, чтобы функционировать, доли градуса может быть достаточно, чтобы вывести их из строя. Контроль температуры имеет решающее значение, но термометры, которые достаточно чувствительны, могут быть громоздкими, вторгаясь в само устройство.

Новый термометр имеет размер всего 2,5 на 1,15 мм и стоит недорого, что делает его идеальным для аккуратного встраивания или прикрепления к чипам и другой электронике.

Термометр может измерять температуру до 50 милликельвинов (-273,1 °C), что всего на волосок выше абсолютного нуля, самой холодной возможной температуры.

Устройство работает, подключаясь к совершенно другому физическому механизму, чем другие субкельвиновские термометры, которые обычно измеряют изменения электрического сопротивления.

Новый термометр состоит из сверхпроводящего ниобиевого резонатора, покрытого диоксидом кремния. Частота, на которой резонатор естественно вибрирует, как известно, изменяется с температурой, поэтому термометр может измерить эти изменения и определить температуру.

Команда исследователей говорит, что новый термометр не требует дополнительных электронных компонентов, сохраняя его маленьким и легким для интеграции в системы, которые он контролирует. Кроме того, он может производить свои измерения всего за пять миллисекунд, в сотни раз быстрее, чем резистивные термометры.

“Термометр позволяет исследователям измерять температуру широкого спектра компонентов в их тестовых пакетах с очень небольшими затратами и без введения большого количества дополнительных электрических соединений”, – говорит Джоэл Уллом, руководитель исследования.

“Это может принести пользу ученым, работающим в области квантовых вычислений или использующим низкотемпературные датчики в широком диапазоне областей.”

Результаты исследования были опубликованы в журнале Applied Physics Letters.

19 ноябрь 2020 /
  • Не нравится
  • 0
  • Нравится

Похожие новости

Установлены первые ограничения на темную материю на основе германия

Хотя точная природа этого неуловимого типа материи до сих пор неизвестна, в последние десятилетия физики идентифицировали множество частиц, которые выходят за рамки стандартной модели

Усовершенствован синтез катализаторов для «обезвреживания» угарного газа

Чистый графен и его аналоги являются одними из лучших катализаторов для активации большого числа лабораторных и промышленных процессов

Новое исследование показало, что Вселенная становится горячее

Астрофизики обнаружили, что газы во Вселенной достигают температуры около 2 миллионов градусов по Кельвину - вокруг объектов, расположенных ближе к Земле

Ученые продемонстрировали сверхпроводник, который ранее считался невозможным

Сверхпроводимость - это явление, при котором электрическая цепь теряет сопротивление и становится чрезвычайно эффективной при определенных условиях

2D-материал помогает компьютерному чипу работать как нейрон

Традиционные компьютеры обрабатывают данные в одной области - ЦП, а затем передают их в другой раздел, например на жесткий диск или твердотельный накопитель, для хранения

На Гавайях обнаружено озеро с температурой воды 80°С

В прошлом году пилоты вертолетов, пролетающие мимо вулкана Килауэа, заметили загадочное озеро в кратере. С тех пор специалисты начали внимательно следить за объектом, используя спутники NASA.
Комментарии

НАПИСАТЬ КОММЕНТАРИЙ

Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
Код:
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив
Введите код:
Популярные новости
Ответ на вопрос – зачем в древности был нужен и как использовался «Римский додекаэдр».Америка-2020 как АтлантидаВ группе Дятлова их было 12 по АПВЕРГИДуАмериканская компания Pfizer объявила о создании рабочей вакцины от коронавирусаФизики говорят, что Вселенная наполнена загадочной субстанцией, называемой «квинтэссенцией»Пирамида Хеопса состоит из трёх пирамидНастоящий Монте-КристоХаббл заметил тень от сверхмассивной черной дыры в галактике IC 5063