超越钻石的奇迹材料现身 或将开启下一代芯片革命

2025年11月13日 13:05 次阅读 稿源:网易科技 条评论

美国休斯顿大学领导的一项研究在热传导领域取得重大突破,推翻了长期以来的认知:他们发现砷化硼(BAs)的导热性能居然比钻石还强。要知道,在材料科学界,钻石长期以来都是导热性能的“天花板”。但最新研究表明,当砷化硼晶体达到极高纯度时,其热导率轻松突破2100W/mK,直接刷新了室温下各向同性材料的导热纪录。


这个发现堪称“教科书级”突破。研究团队花了整整十年时间,从理论预测到实验验证,最终发现问题的关键竟在于材料纯度。早期样品因为含有杂质,性能只能达到1300W/mK左右,让不少人觉得理论预测不靠谱。直到他们改进了制备工艺,造出超高纯度晶体,才让砷化硼的真正实力得以展现。

这项研究的厉害之处在于,它不但打破了我们对材料导热的认知,更预示着半导体技术的未来。砷化硼堪称“全能选手”——既能高效导热,又具备优异的半导体特性。相比需要极端条件才能合成的钻石,它的制备成本更低,还拥有高载流子迁移率和宽带隙等优势。

这意味着什么?你的手机以后可能不会再发烫,数据中心能耗有望大幅降低,高功率电子设备性能将获得质的飞跃。可以说,这是材料领域一次漂亮的双重突破:既在基础科学层面推动了理论发展,又在应用层面开辟了全新可能。

目前,科学家们正在努力进一步提升材料性能。正如团队所说:不要被现有理论束缚手脚,实验永远能带来惊喜。这次,砷化硼就给我们上了生动的一课。

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