Группа учёных из НГТУ им. Р.Е. Алексеева добились рекордно низкой электронной температуры болометра на холодных электронах. Этот прибор используется для изучения Вселенной. Свою работу учёные опубликовали в журнале Scientific Reports.
Болометры используют для регистрации слабого реликтового излучения. Как чётко прибор будет получать сигнал зависит от температуры приёмника: чем она ниже, тем чувствительнее болометр. Обычно в нём использовались гелиевые криостаты, однако они охлаждали устройство лишь до 300 милликельвин (-272.85 градусов Цельсия).
Дальнейшее охлаждение, ниже уровня 300 милликельвин, возможно в болометрах на холодных электронах, где электронная температура понижается за счет туннелирования горячих электронов из поглотителя, изготовленного из нормального металла, в сверхпроводник.
Некоторые из электронов могли возвратить тепло обратно в поглотитель, однако это мешало охлаждению прибора. Проблему, как остановить обратный поток тепла, решили ученые НГТУ.
Нижегородские исследователи улучшили структуру болометра с поглотителем из алюминия и железа. Подслой железа позволил контролировать траекторию электронов. А специальные ловушки отводят энергию релаксировавших электронов от поглотителя. В итоге учёные смогли понизить температуру болометра с 300 до 65 милликельвин (-273.083 градусов Цельсия).
Полученный результат оказался очень близок к теоретическому пределу.
Ранее мы сообщали, что учёные ННГУ им. Н.И. Лобачевского создали новый магнитный полупроводник. Его могут использовать в инновационных разработках новых типов транзисторов для электроники.