Проблема термометрии на наноуровне и контроля неравновесных тепловых конфигураций
привлекает значительное внимание. В качестве показательных примеров можно привести
визуализацию диссипации в углеродных нанотрубках и графене [1], термометрию в металлических
сужениях и контатах металл – полупроводниковый нанопровод [2], и даже термометрию отдельной
клетки соединительной ткани организма [3]. Наряду с прямыми тепловыми измерениями и
термометрами, основанными на NV-центрах в алмазе и СКВИДах, привлекательно также выглядит и
шумовая термометрия, не в последнюю очередь благодаря первичности такого метода [4]. Более того,
шумовые локальные измерения с использованием сенсора с пренебрежимо малым неупругим
рассеянием могут предоставить даже спектральное разрешение неравновесных конфигураций [5], что
является прямым следствием Ферми-Дираковской статистики электронов в резервуаре сенсора.
Такой подход не опирается ни на какие спектральные особенности сенсора [6] и применим, поэтому,
практически к любой электронной системе. Помимо спектральных исследований, шумовые
измерения могут оказаться полезными и для характеризации самого сенсора [7].
Я представлю результаты измерений неравновесной локальной функции распределения и
измерений эффективной температуры в трех-терминальной геометрии, где в качестве сенсора
используется туннельный переход или полупроводниковый InAs-нанопровод [8]. С использованием
туннельного перехода мы демонстрируем неравновесную двуступенчатую функцию распределения в
металлических полосках длиной несколько микрон при протекании через них тока при базовой
темературе 30 мК. В случае алюминиевых полосок функция распределения не зависит от величины
магнитного поля и сохраняется вплоть до базовых температур 0.5 К, в то время как в медных
полосках двуступенчатая функция распределения проявляется только в магнитном поле масштаба
3 Тл, а в нулевом поле близка к локально равновесной. Используя в качестве сенсора InAsнанопровод, мы применили этот практически неинвазивный подход для первичных измерений
температурных градиентов при изучении термоэлектрического отклика нанопроводов [9].