Yüzyılı aşkın bir süredir, bakır ve gümüş metallerin ısı iletkenliği konusunda standartları belirliyordu. UCLA Samueli Mühendislik Bölümü bünyesinde çalışmalarını yürüten araştırmacılar yeni bir metalik bileşik tanımladı. Yongjie Hu liderliğindeki ekip tarafından keşfedilen "teta-fazlı tantal nitrür" (TaN₍θ₎), ısıl iletim fiziğinde şimdiye kadar kaydedilen en yüksek değerlere ulaştı.
Yüksek performanslı işlemciler, grafik hızlandırıcılar ve özellikle yapay zeka çiplerinin en büyük sorunlarından bir tanesi: aşırı ısınma. Günümüzde genellikle bakır soğutucular kullanılıyor. Bakır yaklaşık 400 W/mK iletkenlik değerine sahipken, yeni keşfedilen teta-fazlı tantal nitrürde bu rakam 1.100 W/mK seviyesine çıkabiliyor.
Araştırma grubu, teta-fazlı varyantın atomik ölçekte sıradan metallerden çok daha farklı bir davranış sergilediğini saptadı. Tantal ve azot atomlarının altıgen bir kafes yapısında dizilmesi sayesinde elektronlar ve kafes titreşimleri (fononlar) arasındaki etkileşimlerin minimuma indiği gözlemlendi.
Elektron-fonon ve fonon-fonon çarpışmaları genellikle bir metalin ısı iletme kabiliyetini sınırladığından, teta fazı TaN₍θ₎'daki azalmış etkileşimler, termal enerjinin minimum dirençle hareket etmesini sağlar. Gelişmiş senkrotron tabanlı X-ışını saçılımı ve ultra hızlı optik spektroskopi kullanılarak elde edilen deneysel veriler, bu bileşiğin ısıyı benzeri görülmemiş bir verimlilikle ilettiğini doğruladı.
On yıla yakın süredir termal materyaller üzerine uzmanlaşan Yongjie Hu'nun laboratuvarı, teta-fazlı TaN₍θ₎ bileşiğini geleceğin mimarileri için "temel ve üstün bir alternatif" olarak nitelendiriyor.
Google Play
App Store
Haberi Paylaş
12:08
İLGİLİ HABERLER
YORUM YAZ