En iyi ısı iletkeni artık bakır değil. UCLA Samueli Mühendislik Fakültesi’nden araştırmacılar ezberleri bozacak bir keşfe imza attı.

En iyi ısı iletkeni artık bakır değil. UCLA Samueli Mühendislik Fakültesi’nden araştırmacılar ezberleri bozacak bir keşfe imza attı.

Donanımhaber'de yer alan habere göre, UCLA Samueli Mühendislik Fakültesi’nden araştırmacılar, theta-faz tantal nitrür (TaN₍θ₎) adı verilen metalik bir bileşiğin şimdiye kadar ölçülen en yüksek ısı iletkenliğine sahip olduğunu açıkladı. Yapılan ölçümlere göre TaN₍θ₎, yaklaşık 1.100 W/mK seviyesinde ısı iletimi sunuyor. Bu değer, ticari soğutma çözümlerinin temelini oluşturan bakırın yaklaşık üç katına karşılık geliyor.

Karşılaştırma yapmak gerekirse bakır yaklaşık 400 W/mK, gümüş ise ideal koşullarda benzer seviyelerde ısı iletkenliği sunabiliyor. Araştırmaya liderlik eden Yongjie Hu'ya göre theta-faz tantal nitrür, atomik ölçekte alışılmış metallerden farklı davranıyor. Tantal ve azot atomlarının altıgen kafes yapıda dizilmesi, elektronlar ile kafes titreşimleri (fononlar) arasındaki etkileşimi belirgin biçimde azaltıyor. Bu da ısıyı sınırlayan elektron-fonon ve fonon-fonon çarpışmalarını minimum seviyeye indiriyor.

Elde edilen sonuçlar, senkrotron tabanlı X-ışını saçılımı ve ultra hızlı optik spektroskopi gibi ileri seviye ölçüm teknikleriyle doğrulandı. Deneyler, ısının malzeme boyunca neredeyse dirençsiz şekilde taşındığını gösteriyor. Bu keşif ise özellikle yüksek güç tüketimli işlemciler, GPU’lar ve yapay zekâ hızlandırıcıları açısından kritik önem taşıyor.

Günümüzde küresel ısı yönetimi pazarının yaklaşık üçte biri bakır tabanlı çözümlerden oluşurken, artan güç yoğunlukları bakırın fiziksel sınırlarını daha görünür hâle getirmiş durumda. TaN₍θ₎ gibi yeni nesil malzemeler, daha kompakt ve daha serin çalışan donanımların önünü açabilir.

Hu'nun ekibi daha önce de rekor ısı iletkenliğine sahip bor arsenit yarı iletkenini keşfetmiş ve bunu GaN tabanlı çiplerde kullanmıştı. Theta-faz tantal nitrür ise bu çalışmaların metal tarafındaki karşılığı olarak, geleceğin termal yönetim çözümlerinde bakırın yerini alabilecek en güçlü aday olabilir. - Kaynak: donanimhaber.com