Физики СПбГУ придумали, как охладить материалы для электроники свечением

28.07.2026
Источник: spbu.ru

Ученые Санкт‑Петербургского государственного университета предложили охлаждать полупроводники — материалы, широко используемые в электронике, — с помощью особого типа люминесценции, при котором вещество тратит тепло колебаний собственных атомов на свечение. Этот подход позволит избежать установки габаритных охлаждающих систем для процессоров, лазерных диодов и квантовых сенсоров.

Нагрев — одна из ключевых проблем современной электроники, лазеров, чипов и оптических датчиков, поскольку он ограничивает эффективность, срок службы и энергопотребление устройств. Традиционные кулеры и вентиляторы, охлаждающие приборы, не только занимают довольно большое пространство, но и создают вибрации, что делает их непригодными в высокоточных оптических системах. Поэтому ученые ищут новые методы охлаждения материалов.

Один из перспективных подходов основан на эффекте антистоксовой фотолюминесценции — явлении, при котором испускаемый фотон (частица света) обладает большей частотой, чем фотон возбуждающего излучения. Разница компенсируется за счет колебаний кристаллической решетки. При определенных условиях этот процесс позволяет отводить из материала тепло и тем самым охлаждать его. Однако для целенаправленного проектирования наноструктур, способных к такому охлаждению, важно понимать, между какими именно состояниями происходит переход и какую роль в нем играют колебания кристаллической решетки