haku: @supervisor Kaivola, Matti / yhteensä: 74
viite: 10 / 74
Tekijä:Partanen, Matti
Työn nimi:Quantum-limited heat conduction over macroscopic distances
Kvanttimekaniikan rajoittama lämmönjohtavuus makroskooppisessa mittakaavassa
Julkaisutyyppi:Diplomityö
Julkaisuvuosi:2014
Sivut:vi + 93 s. + liitt. 3      Kieli:   eng
Koulu/Laitos/Osasto:Perustieteiden korkeakoulu
Oppiaine:Teknillinen fysiikka   (F3005)
Valvoja:Kaivola, Matti
Ohjaaja:Möttönen, Mikko
Elektroninen julkaisu: http://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-201412163233
OEVS:
Sähköinen arkistokappale on luettavissa Aalto Thesis Databasen kautta.
Ohje

Digitaalisten opinnäytteiden lukeminen Aalto-yliopiston Harald Herlin -oppimiskeskuksen suljetussa verkossa

Oppimiskeskuksen suljetussa verkossa voi lukea sellaisia digitaalisia ja digitoituja opinnäytteitä, joille ei ole saatu julkaisulupaa avoimessa verkossa.

Oppimiskeskuksen yhteystiedot ja aukioloajat: https://learningcentre.aalto.fi/fi/harald-herlin-oppimiskeskus/

Opinnäytteitä voi lukea Oppimiskeskuksen asiakaskoneilla, joita löytyy kaikista kerroksista.

Kirjautuminen asiakaskoneille

  • Aalto-yliopistolaiset kirjautuvat asiakaskoneille Aalto-tunnuksella ja salasanalla.
  • Muut asiakkaat kirjautuvat asiakaskoneille yhteistunnuksilla.

Opinnäytteen avaaminen

  • Asiakaskoneiden työpöydältä löytyy kuvake:

    Aalto Thesis Database

  • Kuvaketta klikkaamalla pääset hakemaan ja avaamaan etsimäsi opinnäytteen Aaltodoc-tietokannasta. Opinnäytetiedosto löytyy klikkaamalla viitetietojen OEV- tai OEVS-kentän linkkiä.

Opinnäytteen lukeminen

  • Opinnäytettä voi lukea asiakaskoneen ruudulta tai sen voi tulostaa paperille.
  • Opinnäytetiedostoa ei voi tallentaa muistitikulle tai lähettää sähköpostilla.
  • Opinnäytetiedoston sisältöä ei voi kopioida.
  • Opinnäytetiedostoa ei voi muokata.

Opinnäytteen tulostus

  • Opinnäytteen voi tulostaa itselleen henkilökohtaiseen opiskelu- ja tutkimuskäyttöön.
  • Aalto-yliopiston opiskelijat ja henkilökunta voivat tulostaa mustavalkotulosteita Oppimiskeskuksen SecurePrint-laitteille, kun tietokoneelle kirjaudutaan omilla Aalto-tunnuksilla. Väritulostus on mahdollista asiakaspalvelupisteen tulostimelle u90203-psc3. Väritulostaminen on maksullista Aalto-yliopiston opiskelijoille ja henkilökunnalle.
  • Ulkopuoliset asiakkaat voivat tulostaa mustavalko- ja väritulosteita Oppimiskeskuksen asiakaspalvelupisteen tulostimelle u90203-psc3. Tulostaminen on maksullista.
Sijainti:P1 Ark Aalto  2434   | Arkisto
Avainsanat:heat conductivity
quantum of thermal conductance
NIS junction
microwave resonator
lämmönjohtavuus
lämmönjohtavuuskvantti
NIS-liitos
mikroaaltovärähtelijä
Tiivistelmä (fin):Kvanttimekaniikan avulla voidaan johtaa lämmönjohtavuuskvanttina tunnettu yläraja yksittäisen kanavan lämmönjohtavuudelle.
Tässä diplomityössä tutkitaan lämmönjohtavuuskvanttia kokeellisesti ensimmäistä kertaa makroskooppisessa mittakaavassa.
Tutkittava systeemi koostuu kahdesta suprajohtavalla siirtolinjalla yhdistetystä normaalimetallisaarekkeesta.

Tässä työssä tutkittuja menetelmiä voidaan mahdollisesti soveltaa uudella kvanttinanoelektroniikan alalla, sillä ne mahdollistavat kriittisten komponenttien jäähdyttämisen etäältä.
Fotonien aiheuttama lämmönjohtavuus on kenties ainoa käypä vaihtoehto tehokkaaseen kylmäsäiliöön tapahtuvaan lämmönsiirtoon, joka on välttämätöntä monien kvanttimekaanisten laitteiden toiminnan kannalta.

Työssä havaitaan fotonien aiheuttaman lämmönjohtavuuden olevan hallitseva lämmönsiirtymismekanismi normaalimetallisaarekkeiden välillä.
Kokeelliset tulokset tukevat teoreettista mallia, jonka mukaan fotonien aiheuttama lämmönsiirto on lähellä teoreettista ylärajaa.
Pisin etäisyys, jonka yli fotonien aiheuttamaa lämmönsiirtoa havaitaan tässä työssä, on yksi metri, joka riittää kaikkiin nykyisiin sovelluksiin kvanttinanoelektroniikan alalla.
Tiivistelmä (eng):Quantum mechanics sets a fundamental upper limit for single-channel heat conductance, known as the quantum of thermal conductance.
In this thesis, the quantum of thermal conductance is experimentally investigated at macroscopic length scales for the first time.
The studied system consists of two normal-metal islands connected by a superconducting transmission line.

The methods studied in this thesis can potentially be applied in the emerging field of quantum nanoelectronics as they provide a solution for remote temperature reduction of critical components.
Photonic heat conduction is perhaps the only feasible option for efficiently transferring heat to a distant cold reservoir, which is vital for the operation of many quantum devices of practical interest.

We observe the photonic heat conduction to be the dominating heat conduction mechanism between the normal-metal islands.
The experimental results support the theoretical model according to which the photonic heat conduction is close to the theoretical upper limit.
The longest distance, over which the photonic heat conduction is observed in this thesis, is one meter, long enough for all current applications in quantum nanoelectronics.
ED:2014-12-21
INSSI tietueen numero: 50241
+ lisää koriin
INSSI