search query: @keyword heat conductivity / total: 2
reference: 1 / 2
« previous | next »
Author:Partanen, Matti
Title:Quantum-limited heat conduction over macroscopic distances
Kvanttimekaniikan rajoittama lämmönjohtavuus makroskooppisessa mittakaavassa
Publication type:Master's thesis
Publication year:2014
Pages:vi + 93 s. + liitt. 3      Language:   eng
Department/School:Perustieteiden korkeakoulu
Main subject:Teknillinen fysiikka   (F3005)
Supervisor:Kaivola, Matti
Instructor:Möttönen, Mikko
Electronic version URL: http://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-201412163233
OEVS:
Electronic archive copy is available via Aalto Thesis Database.
Instructions

Reading digital theses in the closed network of the Aalto University Harald Herlin Learning Centre

In the closed network of Learning Centre you can read digital and digitized theses not available in the open network.

The Learning Centre contact details and opening hours: https://learningcentre.aalto.fi/en/harald-herlin-learning-centre/

You can read theses on the Learning Centre customer computers, which are available on all floors.

Logging on to the customer computers

  • Aalto University staff members log on to the customer computer using the Aalto username and password.
  • Other customers log on using a shared username and password.

Opening a thesis

  • On the desktop of the customer computers, you will find an icon titled:

    Aalto Thesis Database

  • Click on the icon to search for and open the thesis you are looking for from Aaltodoc database. You can find the thesis file by clicking the link on the OEV or OEVS field.

Reading the thesis

  • You can either print the thesis or read it on the customer computer screen.
  • You cannot save the thesis file on a flash drive or email it.
  • You cannot copy text or images from the file.
  • You cannot edit the file.

Printing the thesis

  • You can print the thesis for your personal study or research use.
  • Aalto University students and staff members may print black-and-white prints on the PrintingPoint devices when using the computer with personal Aalto username and password. Color printing is possible using the printer u90203-psc3, which is located near the customer service. Color printing is subject to a charge to Aalto University students and staff members.
  • Other customers can use the printer u90203-psc3. All printing is subject to a charge to non-University members.
Location:P1 Ark Aalto  2434   | Archive
Keywords:heat conductivity
quantum of thermal conductance
NIS junction
microwave resonator
lämmönjohtavuus
lämmönjohtavuuskvantti
NIS-liitos
mikroaaltovärähtelijä
Abstract (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.
Abstract (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.
ED:2014-12-21
INSSI record number: 50241
+ add basket
« previous | next »
INSSI