Lämpökonduktanssikvantti

Lämpökonduktanssikvantti on suurin lämpökonduktanssi, jonka yhden kanavan (vapausasteen) omaava lämmönjohdin voi saavuttaa. Lämpökonduktanssikvantti määräytyy kahdesta luonnonvakiosta, Boltzmannin vakiosta $k_{\mathrm{B}}$ ja Planckin vakiosta $h$ sekä lämpötilasta. Sen suuruus on

$G_Q=\frac{k_{\mathrm{B}}^2{\pi }^{2}T}{3h}=9,46433241\cdot 10^{-13}T\mathrm{W}/{\mathrm{K}}^{\mathrm{2}}.$

Hämmästyttävä seikka lämpökonduktanssin kvantittumisessa on se, että sen arvo on täysin riippumaton materiaalista tai edes lämpöä kuljettavien hiukkasten luonteesta. Maksimilämpökonduktanssin kvantittuminen on havaittu niin fononeille, elektroneille kuin fotoneillekin. Jopa anioneiden kuljettamalle lämpökonduktanssille on ennustettu samanlainen yläraja.

Katso myös

• Konduktanssikvantti

Aiheesta muualla

• J. B. Pendry: Quantum limits to flow of information and entropy, J. Phys. A 16, 2161 (1983) – teoreettiset rajat lämmönkuljetukselle (englanniksi).
• K. Schwab & E. A. Henriksen & J. M. Worlock & M. L. Roukes: Measurement of the quantum of thermal conductance, Nature 404, 974–977 (2000) – fononien lämmönkuljetuksen kvantittuminen (englanniksi).
• Meschke & W. Guichard & J.P. Pekola: Single-mode heat conduction by photons, Nature 444, 187 (2006) – elektroni-fotonisysteemin lämmönkuljetuksen kvantittuminen (englanniksi).
• O. Chiatti & J. T. Nicholls & Y. Y. Proskuryakov & N. Lumpkin & I. Farrer & D. A. Ritchie: Quantum Thermal Conductance of Electrons in a One-Dimensional Wire, Physical Review Letters 97, 056601 (2006) - elektronien lämmönkuljetuksen kvantittuminen (englanniksi).