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具有三重铜导热性能的新金属挑战基础物理学
这种新材料的性能是铜的三倍，可以显着改善电子、数据中心和能源系统的热管理
来源:科学美国人2026 年 4 月 11 日
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超热导体挑战基础物理
这种新材料的性能是铜的三倍，可以显着改善电子、数据中心和能源系统的热管理
作者：Rachel Nuwer 编辑：Sarah Lewin Frasier
铜移动世界的热量。一个多世纪以来，它一直被认为是自然界中最好的导热体之一，这种特性使铜成为冷却电子设备、工业设备、数据中心和电力系统的首选。但镇上有一种新的、破纪录的酷金属。
据《科学》杂志报道，一种名为 θ 相氮化钽的金属材料的导热系数约为 1,110 瓦每米开尔文，大约是铜的 400 瓦每米开尔文的三倍。它以科学家以前从未见过的方式发挥作用。 “我们的结果打破了金属材料热传输的历史上限，”加州大学洛杉矶分校的物理学家和工程师、资深作者胡永杰说。 “鉴于[这种导体]的卓越性能，它有可能补充甚至取代铜。”
与纯碳形成钻石、石墨烯或其他结构的方式类似，氮化钽以多种形式存在，但性质却截然不同。几十年来，科学家们已经了解其中一些形式，但到目前为止，还没有人研究过胡和他的同事们关注的具体结构，其中材料的原子排列在连续的、高度有序的晶格中。在这种结构中，研究人员发现，与传统金属相比，电子和称为声子的振动能量包（携带热量和声音）遇到的阻力更小，从而使它们能够更好地导热。
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