home
user-header

                        
                        
Побит рекорд теплопроводности при нормальных условиях
10 июля 2018 г., 19:00 284

Физики впервые синтезировали сверхчистые кристаллы арсенида бора (BAs) и изучили его теплопроводность. В эксперименте удалось зафиксировать значение 1300 Вт/(м•K), что намного превышает характеристики любых металлов или полупроводников при нормальных условиях. Открытие может стать основой принципиально новых и во много раз более эффективных систем отвода тепла в электронике и фотонике. Исследование опубликовано в журнале Science.

https://indicator.ru/imgs/2018/07/09/13/21346/60e2093cd9a413abfac2c8e9122a14ef21930447.jpg

StGratis/Flickr


 

Теплопроводность — это свойство материала, определяющее его способность передавать энергию в виде тепла. Различные вещества отличаются по этому параметру в тысячи раз. Более того, на теплопроводность также сильно влияют примеси, так как с точки зрения физики передача тепла осуществляется фононами — квазичастицами, отражающими колебания атомов в кристаллической решетке. Фотоны рассеиваются на неоднородностях, что препятствует передаче тепла с высокой эффективностью. Одним из рекордсменов по теплопроводности во всех направлениях является алмаз, для которого при нормальных условиях (атмосферном давлении и температуре около 20 °C) она равна 1000 Вт/(м•K).

 

Несколько лет назад на основе моделирования физики вычислили, что теплопроводность арсенида бора может достигать 2000 Вт/(м•K). Синтезировать это соединение достаточно сложно, обычно оно сопровождается большим количеством дефектов, поэтому это предсказание проверили только сейчас. Коллектив американских физиков из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе смог получить лишенный заметных дефектов монокристаллический арсенид бора. Его теплопроводность оказалась несколько ниже предсказания, но все равно больше любых объемных образцов металлов или полупроводников.

 

Вещества с высокой теплопроводностью в основном применяют в электронике. Постоянное уменьшение размеров транзисторов делает проблему перегрева процессоров все более острой. Сейчас при производстве транзисторов используется карбид кремния, теплопроводность которого в три раза меньше, чем у арсенида бора.

 

Индикатор

#естественные_науки

Избранное
  • 10 июля 2018 г., 21:02
    Ламербол   Пожаловаться

    интересно, какой-нибудь шейх может заказать радиаторы для электроники из алмазов?

    • Автор
      10 июля 2018 г., 21:11
      Сур Бере   Пожаловаться

      Ламербол, это будет очень глупый шейх. )) Обычно, для охлаждения кристаллов, используют нанопокрытия из кристаллического углерода с толщиной десятки нанометров (т.н. наноалмазы). Они сильно отличаются от ювелирных алмазов структурой.

Чтобы оставить комментарий, вам нужно авторизоваться
с помощью аккаунта в соц.сети
Включите премодерацию комментариев
Все комментарии к этому посту будут опубликованы только после вашего подтверждения. Подробнее о премодерации