科学家研制出新型导电不导热材料

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科学家研制出新型导电不导热材料
有望解决电器器件过热问题获得广泛应用

  〖柏林〗通常情况下,一种材料的导电性能与其导热性能是密切“同步”的,即两种特性要么都良好要么都不佳。比利时科学家最近研制出一种新型材料,具有良好导电性能,但导热性能却较差,有望在电子器件制造领域取得广泛应用。

  据《物理评论通讯》杂志报道,该新材料是由比利时列日大学的拉斐尔·赫尔曼等研制出的。其有别于通常材料的特性的秘密在于其材料内部的结构。科学家介绍说,这种材料是由钴、锑等金属构成的极其微小的“笼状”结构搭建成其主要晶体“框架”,每个小“笼子”中间由单个铊原子填充。这样的结构使得整个材料在受热时,铊原子的振动只能在互不相关的情况下向各个可能的方向进行,但却不能形成整齐划一的阵式振荡,阻止了热量的传递。但对于电流而言,其传递过程却不受影响。

  打个比方说,这种材料的微观结构如同排列整齐紧密相连的一堆鸟笼,鸟笼是由钴、锑等金属制成的。每个鸟笼中有一只鸟儿,好比是铊原子。每只鸟儿最多只能在各自的笼中单独扑腾,不能互相接近形成整齐队列,这就阻断了必须通过原子之间相互作用才能传递的热量;而电流是依靠电子的流动进行传导的,因此如同有水流穿过,鸟儿再怎么扑腾,也不能影响到其最终流过。20034111403523505.jpg
  科学家表示,由于电流自身的传导也会产生并传递一定热量,因此该新型材料还是具有一定的导热性。但与传统材料相比,其导电性强导热性差的特性就十分明显了。

  科学家指出,这种新型材料可用做微芯片表面的散热层等,将大大有助于解决现有电子器件发热造成的功能损耗等问题,具有广泛应用前景。

  References:
  1. Einstein Oscillators in Thallium Filled Antimony Skutterudites,Physical Review Letters
 
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