Hiệu quả gấp 3 lần: Vật liệu kim loại có độ dẫn nhiệt cao nhất được xác định

Các nhà nghiên cứu tại Trường Kỹ thuật Samueli thuộc Đại học UCLA đã xác định nitrua tantali pha theta (θ-TaN) là một vật liệu kim loại có độ dẫn nhiệt cao nhất từng được đo trong các kim loại, dẫn nhiệt hiệu quả gần gấp ba lần so với đồng hoặc bạc. Phát hiện này thách thức những giả định trước đây về giới hạn vận chuyển nhiệt trong kim loại, nơi đồng từ lâu đã được coi là tiêu chuẩn với độ dẫn nhiệt khoảng 400 W/m·K. Nhóm nghiên cứu đã thực nghiệm tạo ra θ-TaN đơn tinh thể, đo được độ dẫn nhiệt ở nhiệt độ phòng khoảng 1100 W/m·K. Hiệu suất xuất sắc này được quy cho cấu trúc nguyên tử độc đáo của vật liệu—các nguyên tử tantali và nitơ được sắp xếp theo mô hình lục giác—dẫn đến cấu trúc dải phonon đặc biệt, làm giảm sự tán xạ phonon-phonon và thể hiện sự tương tác electron-phonon yếu. Những phát hiện này, được công bố trên tạp chí Science, có ý nghĩa quan trọng đối với quản lý nhiệt trong điện tử, đặc biệt khi các công nghệ AI và hệ thống điện toán hiệu năng cao ngày càng đòi hỏi khả năng tản nhiệt hiệu quả để ngăn ngừa quá nhiệt và duy trì độ tin cậy. Hiện nay