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美國休斯頓大學領導的一項研究在熱傳導領域取得重大突破,推翻了長期以來的認知:他們發現砷化硼(BAs)的導熱性能居然比鉆石還強! 要知道,在材料科學界,鉆石長期以來都是導熱性能的“天花板”。但最新研究表明,當砷化硼晶體達到極高純度時,其熱導率輕松突破2100W/mK,直接刷新了室溫下各向同性材料的導熱紀錄。 這個發現堪稱“教科書級”突破。研究團隊花了整整十年時間,從理論預測到實驗驗證,最終發現問題的關鍵竟在于材料純度。早期樣品因為含有雜質,性能只能達到1300W/mK左右,讓不少人覺得理論預測不靠譜。直到他們改進了制備工藝,造出超高純度晶體,才讓砷化硼的真正實力得以展現。 這項研究的厲害之處在于,它不但打破了我們對材料導熱的認知,更預示著半導體技術的未來。砷化硼堪稱“全能選手”——既能高效導熱,又具備優異的半導體特性。相比需要極端條件才能合成的鉆石,它的制備成本更低,還擁有高載流子遷移率和寬帶隙等優勢。 這意味著什么?你的手機以后可能不會再發燙,數據中心能耗有望大幅降低,高功率電子設備性能將獲得質的飛躍。可以說,這是材料領域一次漂亮的雙重突破:既在基礎科學層面推動了理論發展,又在應用層面開辟了全新可能。 目前,科學家們正在努力進一步提升材料性能。正如團隊所說:不要被現有理論束縛手腳,實驗永遠能帶來驚喜。這次,砷化硼就給我們上了生動的一課! 《每日科學》網站(www.sciencedaily.com) |