Egunero erabiltzen ditugun tramankulu elektronikoen oinarriak diodoak dira, haien bidez lortzen dugu ordenagailu, telefono eta abar sortzea. Teknologia horren printzipioa elektrizitatearen korronte asimetria da, hots, norabide batean eroale izatea eta bestean aldiz isolatzaile. Ezaugarri horiei esker ingeniariek ate logikoak sortu ditzakete, edozein programaren atal oinarrizkoenak. Horretaz gain, noski, guztiz beharrezkoak dira argi indarra kontrolatzeko, zirkuitu elektrikoen diseinuan erabili daitekeen tramankulu garrantzitsua baita diodoa.
Lan honetan diodo baten modeloa ikertzen dugu, baina elektrizitatearen garraioaren ordez bero garraioa aldatzen duena, alde baterantz bero eroalea eta besterantz isolatzailea izanik. Hau da, alde bat (adibidez ezkerra) bada beroen dagoena, beroa garraiatuko du alde hotzerantz, beste aldea (eskuina) bada beroa, ordea, ez du berorik garraiatuko.
Oro har ez da erraza horrelako tramankulu bat imajinatzea, izan ere eguneroko bizitzan ez dugu diodo termikorik ikusten. Hala ere, esan beharra dago esperimentu bidez frogatu dela diodo termikoen existentzia, bai kasu mikro baita makroskopikoetan. Gure ikerketan kasu mikroskopikoa aukeratu dugu, baina zergatik? Teknologia kuantikoen munduan izan dezakeen garrantzia dela eta. Teknologia kuantiko askotarako ioi harrapatuen sistemak proposatzen dira, eta sistema haietan ioiek duten tenperaturaren kontrolak asko lagun dezake. Horretaz gain, badira proposamenak ordenagailu mota berriak sortzeko, bero ordenagailuak, korronte elektrikoen ordez korronte termikoak baliatuko lituzketenak.
Modu asko daude behar ditugun diodo termiko horiek eraikitzeko, baina guk modelo sinple bat asmatu dugu, bi ioi baino ez dituena. Ioi bakoitza bainu termiko batean dago, bata hotza eta bestea beroa, haien artean lotuta daudelarik potentzial harmoniko baten bidez. Bainu termikoak laser bidez lortzen dira, matematikoki funtzio aleatorioen bidez deskribatuz. Diodo hori sortzeko bi ioiak ezin dira berdinak izan, ezberdintasun bi sartzen dizkiegu: 1) masa ezberdinak, 2) bainuarekiko duten kontaktua (marruskadura koefiziente bidez deskribatua) ezberdina izatea kasu bakoitzeko. Lanean zehar propietate bien arteko zatiketa erabiliko dugu parametro gisa, hots, partikula baten masa zati bestearen masa eta abar. Masa ezberdintasun eta marruskadura koefizienteak aldatzen ditugu diodoa diseinatzeko, gure helmuga gisa diodoaren errektifikazioa (norabidearekiko menpekotasunaren garrantzia) eta transmititu daitekeen korrontea (eroalea denean) maximizatzea da.
Adierazpen sinple batzuk aurkitu ditugu diseinua burutzeko, hau da, badaude parametroen arteko erlazio pribilegiatu batzuk errektifikazio maximoa sortzen dutenak. Lanean poliki poliki erakusten dira izandako aurkipenak, eta beste proposamenentzako aurkipen horiek duten garrantzia. Ez dugu garapen matematiko analitikoa pausoz pauso erakusten, izan ere oso konplikatua da, eta beraz emaitza esanguratsuak baino ez dira azaltzen artikuluan. Oraintxe bertan Amerikako Estatu Batuetako talde esperimental bat buru belarri ari da lanean proposatzen den modeloa inplementatzeko, lortu ditugun emaitzak esperimentu bidez baieztatzeko aukera emango diguna. Beraz, sinplea izan arren, posible da bi ioiekin bakarrik diodo bat sortzea.
Artikuluaren fitxa:
- Aldizkaria: Ekaia
- Zenbakia: 43
- Artikuluaren izena: Bi oszilagailu harmonikodun eredu minimalista
baten bidezko bero-errektifikazioa - Laburpena: Bero-errektifikazioa aztertzen dugu harrapatutako bi atomo ezberdinez osatutako modelo minimalista baten bidez. Atomoek indar linealak jasaten dituzte laserren bidez sorturiko Langevin bainu efektiboekin kontaktuan, Doppler efektuaren bidez sortuak. Egoera egonkorreko korronteen adierazpen analitikoak lortzen ditugu. Sistema lineal honetan bero-korronte asimetrikoa lortzen da bainuen tenperatura eta bainuek sistemarekiko duten akoplamendua aldi berean trukatzen badira. Modelo honen parametro- espazioa ere aztertzen dugu bero-korronte asimetria maximizatzeko.
- Egileak: Aitor Alaña, J. Gonzalo Muga eta Marisa Pons
- Argitaletxea: UPV/EHUko argitalpen zerbitzua
- ISSN: 0214-9001
- eISSN: 2444-3255
- Orrialdeak: 67-84
- DOI: 10.1387/ekaia.23250
Egileez:
Aitor Alaña, J. Gonzalo Muga eta Marisa Pons UPV/EHUko Zientzia eta Teknologia Fakultateko Fisika Saileko ikertzaileak dira.
Ekaia aldizkariarekin lankidetzan egindako atala.
