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突破极限，热导率是铜的三倍！新型金属材料，登上Science！

纳米人 2026-02-13 19:06
文章摘要
背景：随着电子设备功率密度激增，传统金属散热材料（如铜）的热导率受限于电子-声子散射和声子非谐性，上限约400 W/m·K，难以满足高效热管理需求。研究目的：开发突破此极限的新型超高导热金属材料，通过合成单晶θ相氮化钽（θ-TaN）并探究其热输运机制。结论：研究成功合成了高质量单晶θ-TaN，实验测得室温热导率高达1100 W/m·K，约为铜的三倍，打破了金属材料热导率纪录。其超高导热性源于独特的声子能带结构（如声子聚拢效应、巨大的声学-光学能隙）和极弱的电子-声子耦合，这些机制共同抑制了声子散射，延长了声子寿命，为电子和电力系统的热管理提供了新材料平台。
突破极限，热导率是铜的三倍！新型金属材料，登上Science！
查看文献： Metallic θ-phase tantalum nitride has a thermal conductivity triple that of copper.
查看期刊：Science
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