Обновлен рекорд теплопроводности металлических материалов

Международная исследовательская группа под руководством учёных из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе обнаружила, что металлический материал — тета-фаза нитрида тантала — обладает рекордной теплопроводностью около 1100 Вт/м·К, что почти в три раза превышает показатели меди или серебра. Это открытие бросает вызов вековым представлениям о пределах теплопередачи в металлах и может стать прорывом в решении проблемы перегрева электронных устройств.

Теплопроводность материала определяет его способность передавать тепло, что критически важно для предотвращения перегрева и обеспечения стабильной работы электроники. В отличие от традиционных металлов, где сильное взаимодействие между электронами и фононами (колебаниями решётки) ограничивает теплопередачу, уникальная гексагональная атомная структура тета-фазы нитрида тантала ослабляет эту связь. Это позволяет теплу распространяться с гораздо большей эффективностью, что было подтверждено с помощью синхротронного рентгеновского излучения и методов сверхбыстрой спектроскопии.

Открытие знаменует новый этап в понимании теплопереноса в металлах и открывает перспективы для создания следующего поколения высокоэффективных материалов для теплоотвода. В условиях стремительного развития искусственного интеллекта и роста энергопотребления чипов, зависимость от меди становится технологическим ограничением. Новый материал предлагает мощную альтернативу для применения в микроэлектронике, центрах обработки данных, аэрокосмической отрасли и квантовых компьютерах, где управление теплом является критически важной задачей.