Varmediode baner vejen for termisk databehandling

Man kan ikke undslippe de snigende virkninger af varme i mikrochips. Men der er måske nu en måde at kontrollere det på. Wataru Kobayashi ved Waseda University i Japan og et par venner har bygget en ensretter, der tillader en varmestrøm at bevæge sig i den ene retning, men ikke den anden.

I nogen tid har forskere forudsagt, at termiske ensrettere ville være mulige med materialer, der har varmeledningsevner, der ændrer sig med temperaturen. Tricket er at finde et materiale med en høj varmeledningsevne ved lave temperaturer og en lav varmeledningsevne ved høje temperaturer, og derefter at kombinere det med et materiale med præcis den modsatte egenskab.

Kobayashi og co fandt netop sådan et match i to typer perovskit-koboltoxider (LaCoO3 og La0.7Sr0.3CoO3). Limet sammen danner de en diode-lignende enhed, der tillader en varmestrøm at passere i den ene retning, men ikke den anden.

Det er imponerende, fordi det er første gang, nogen har demonstreret varmekorrigering i et bulkfast stof (det er blevet gjort med individuelle elektroner i superledere og i enkelte nanorør).

En indlysende anvendelse er køleplader til mikrochips, men nogle væsentlige forbedringer vil være nødvendige for at bære den type varmestrøm, der er involveret.

Men Kobayashi og co har større bytte i tankerne. De siger: På grund af varmestrømmens styrbarhed kan den termiske ensretter bruges til fremtidig praktisk anvendelse såsom en termisk transistor, termiske logiske porte og en termisk hukommelse.

Hvad de ikke siger, er, hvordan termisk informationsbehandling kan bruges. Formentlig på steder, hvor elektrisk strøm er svær at få fat i, og hvor overskudsvarme ellers ville gå til spilde. Tænkehætter på.

Ref: arxiv.org/abs/0910.1153 : En oxid termisk ensretter

skjule