Karl Joulain và các cộng sự thuộc Đại học Poitiers và CNRS (Pháp) đã thiết kế thành công một bóng bán dẫn nhiệt lượng tử có thể điều khiển các dòng nhiệt, tương tự với cách bóng bán dẫn điện tử điều khiển dòng điện.

Kết quả nghiên cứu của họ được công bố trên tạp chí Physical Review Letters.

Đây không phải là thiết bị bóng bán dẫn nhiệt đầu tiên, nhưng đây là lần đầu tiên nó được làm bằng các “đối tượng lượng tử” (quantum objects). Các bóng bán dẫn nhiệt khác được làm từ các vật liệu thô (macroscopic materials), chẳng hạn như các chất rắn hoặc các vật liệu chuyển pha.

Bóng bán dẫn nhiệt lượng tử bao gồm 3 hệ thống, có thể thực hiện như các spin với trạng thái đóng và mở. Bất kỳ một hệ thống nào trong hệ thống này cũng có thể điều khiển được dòng nhiệt chảy đến hai hệ thống kia, tạo ra sự chuyển đổi các spin của chúng. 

Bóng bán dẫn này có thể dùng để điều khiển các dòng nhiệt trong hàng loạt các cấu trúc nano được làm bằng các “đối tượng lượng tử”. Trong tương lai, bóng bán dẫn này về mặt nguyên tắc có thể được chế tạo bằng các chấm lượng tử được nhúng trong các hạt nano.

Nguồn: VISTA