Le professeur Dominik Zumbühl de l’Université de Bâle et ses collègues ont réussi à refroidir magnétiquement un dispositif nanoélectronique à une température de 2,8 mK (millikelvin).
Une puce avec un thermomètre à blocage de Coulomb est préparée pour des expériences à des températures extrêmement basses. Crédit photo : Université de Bâle.
“Le refroidissement magnétique est basé sur le fait qu’un système peut se refroidir lorsqu’un champ magnétique appliqué est réduit progressivement tout en évitant tout flux de chaleur externe”, ont déclaré les chercheurs.
“Avant de réduire la rampe, la chaleur de magnétisation doit être éliminée par une autre méthode pour obtenir un refroidissement magnétique efficace.”
“C’est ainsi que nous avons réussi à refroidir une puce nanoélectronique à une température de 2,8 mK, réalisant ainsi un nouveau record de basse température.”
Le professeur Zumbühl et ses coauteurs ont utilisé une combinaison de deux systèmes de refroidissement, tous deux basés sur le refroidissement magnétique.
Ils ont refroidi toutes les connexions électriques de la puce à des températures de 150°C. μK (microkelvin).
Ils ont ensuite intégré un second système de refroidissement directement dans la puce elle-même, et y ont également placé un thermomètre à blocage de Coulomb.
La construction et la composition du matériau leur ont permis de refroidir magnétiquement ce thermomètre à une température de 2,8 mK.
“La combinaison des systèmes de refroidissement nous a permis de refroidir notre puce à moins de 3 mK, et nous sommes optimistes quant à la possibilité d’utiliser la même méthode pour atteindre la limite magique de 1 mK”, a déclaré le professeur Zumbühl.
“Il est également remarquable que nous soyons en mesure de maintenir ces températures extrêmement basses pendant une période de sept heures”, ont déclaré les scientifiques.
“Cela donne suffisamment de temps pour mener diverses expériences qui permettront de comprendre les propriétés de la physique proche du zéro absolu”.
La recherche est publiée dans la revue Applied Physics Letters.
