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메조스코픽 크기에 대한 온도 측정과 냉각 기술 - 물리 현상과 적용

전문가 제언: ○ 여기서는 전자 에너지 분포, 특히 이것의 제어와 감지의 개념에 기반하고 있다. 전자가스의 온도는 이 에너지 분포에 의해서 결정된다. 냉각은 이를 좁혀주고, 온도 측정은 측정 장치를 특성화하는 기능을 갖고 이것의 상태를 감지한다.

○ 비평형(nonequilibrium) 변동은 그들 사이에서 또는 격자 포논(pho- non)을 갖는 것과 같은 전자의 느린 이완 비율 때문에 발생될 수 있다. 비평형 현상의 관측과 적용도 또한 논의하였다.

○ 이 내용의 초점은 저온으로, 주로 4K 이하의 온도로 여기에서의 메조스코픽(mesoscopic) 크기의 물리적 현상과 다양한 물질의 복합 조합, 예를 들면 초전도체, 정상 금속, 절연체, 불순물이 첨가된(doping) 반도체와 같은 것으로 다양한 장치 속에서 나타나고 있다.

○ 관측된 열동력의 거동이 모두 이해되지는 않지만, 주요한 특징들은 설명될 수 있다. 최초의 이론적인 예측은 Claughton과 Lambert(1996)에 의해 주어졌는데, 그들은 근접 시스템의 열전 물성치에 대한 Andreev 반사의 영향을 묘사하는 산란 이론을 만들었다.

○ 어떻게 얇은 박막과 선의 열전도도와 열동력이 포논의 열 파장 크기에서의 기하학적 제약에 의해 수정되어지는가에 대한 분석들이 여러 학자들에 의해 실험적과 이론적으로 다루어져왔다. 여기서 얻어진 주요 결론은 1차수 또는 2차수 를 갖는 구조물은 남아있는 큰 차수로 포논의 전파를 제한한다. 여기에 대응하는 전형적인 낮은 켈빈온도에서의 물성치와 C의 크기를 감소시키지만 온도의 영향은 줄어든다는 것이다.

○ 원칙적으로 열전자의 추출에 의해 수반되는 모든 전류는 냉각에 사용될 수 있다. 이러한 현상은 차단재를 통과하는 에너지 의존적인 터널링(tunneling) 뿐만 아니라 잠재적인 차단재를 지나는 열이온 수송에 있어서도 발생할 것이다.

저자: Giazotto, F; Heikkila, TT; Luukanen, A; Savin, AM; Pekola, JP
자료유형: 학술정보