Varis elektronikos pasaulyje \u2013 tarsi patikimas senas meistras. Jis n\u0117ra egzoti\u0161kas, ta\u010diau de\u0161imtme\u010dius atlieka vien\u0105 svarbiausi\u0173 darb\u0173: surenka \u0161ilum\u0105, j\u0105 paskirsto ir taip apsaugo mikroschemas nuo perkaitimo. Tod\u0117l \u017einia apie med\u017eiag\u0105, kuri \u0161ilum\u0105 perduoda beveik tris kartus geriau nei varis, nebeatrodo kaip eilinis laboratorinis smalsumas. Tai veikiau signalas, kad \u0161ilumos valdymo taisykl\u0117s elektronikoje gali keistis i\u0161 esm\u0117s.<\/p>\n
Kalbama apie metalin\u012f tantalo nitrid\u0105 theta faz\u0117je, \u017eymim\u0105 \u03b8-TaN. UCLA vadovaujama tyr\u0117j\u0173 komanda parod\u0117, kad \u0161ios med\u017eiagos \u0161ilumos laidumas siekia apie 1100 W\/mK. Palyginimui, vario, kuris iki \u0161iol dominuoja komerciniuose \u0161ilumos valdymo sprendimuose, \u0161ilumos laidumas yra apie 400 W\/mK. Tai ne nedidelis pagerinimas, o skirtumas, kuris au\u0161inimo technologijoms gali tapti lemiamas.<\/p>\n
\u0160iuolaikin\u0117 elektronika vis labiau primena tankiai statom\u0105 miest\u0105: procesoriai, dirbtinio intelekto akceleratoriai, duomen\u0173 centrai, energetikos sistemos ir kvantiniai \u012frenginiai tampa vis galingesni, ta\u010diau kartu sukuria ir vis daugiau lokali\u0173 \u201ekar\u0161t\u0173j\u0173 ta\u0161k\u0173\u201c. \u0160iluma \u010dia veikia kaip sp\u016bstis greitkelyje \u2013 ji neb\u016btinai sugriauna vis\u0105 sistem\u0105, bet gali pristabdyti labiausiai apkrautas vietas, ma\u017einti na\u0161um\u0105 ir trumpinti komponent\u0173 tarnavimo laik\u0105.<\/p>\n
D\u0117l to med\u017eiagos, pasi\u017eymin\u010dios labai dideliu \u0161ilumos laidumu, yra itin vertingos. J\u0173 tikslas n\u0117ra \u201estebuklingai at\u0161aldyti\u201c, o kuo grei\u010diau i\u0161traukti energij\u0105 i\u0161 pavojingai \u012fkaistan\u010dios vietos ir j\u0105 paskirstyti pla\u010diau. Kuo efektyviau tai daroma, tuo lengviau i\u0161vengti perkaitimo, na\u0161umo kritimo ir pagreit\u0117jusio d\u0117v\u0117jimosi.<\/p>\n
Tod\u0117l skirtumas tarp 400 ir 1100 W\/mK n\u0117ra vien skai\u010dius lentel\u0117je. Tai veikiau skirtumas tarp \u012fprastos gatv\u0117s ir plataus evakuacinio tunelio \u0161ilumai, kai tankiai supakuota ir didelius kr\u016bvius apdorojanti elektronika kaista vis labiau.<\/p>\n
Metaluose \u0161ilum\u0105 perne\u0161a ir laisvieji elektronai, ir kristalin\u0117s gardel\u0117s virpesiai \u2013 fononai. Problema ta, kad \u0161ie du \u201epasauliai\u201c da\u017enai vienas kitam trukdo: elektronai susiduria su atom\u0173 virpesiais, fononai tarpusavyje, tod\u0117l energijos jud\u0117jimas tampa pana\u0161esnis \u012f b\u0117gim\u0105 per mini\u0105 nei \u012f laisv\u0105 sprint\u0105. B\u016btent \u0161ios s\u0105veikos ilg\u0105 laik\u0105 ribojo tai, kaip gerai metalai gali perduoti \u0161ilum\u0105.<\/p>\n
\u03b8-TaN atveju tyr\u0117jai pasteb\u0117jo ret\u0105 rei\u0161kin\u012f \u2013 itin silpn\u0105 elektron\u0173 ir fonon\u0173 s\u0105veik\u0105. Tai, j\u0173 vertinimu, ir leid\u017eia \u0161ilumai per med\u017eiag\u0105 tek\u0117ti gerokai efektyviau nei per var\u012f ar sidabr\u0105. Paprastai tariant, \u0161ilumos \u201ene\u0161\u0117jai\u201c \u010dia turi ma\u017eiau prog\u0173 trukdyti vieni kitiems.<\/p>\n
Tyr\u0117jai \u0161i\u0105 savyb\u0119 sieja su ne\u012fprasta atomine strukt\u016bra: tantalo ir azoto atomai med\u017eiagoje i\u0161sid\u0117sto specifiniu heksagoniniu ra\u0161tu. Tai rodo, kad kartais pakanka kitaip \u201esud\u0117lioti\u201c atomus, ir med\u017eiaga ima apeiti ribas, kurios anks\u010diau atrod\u0117 beveik savaime suprantamos.<\/p>\n
Ilg\u0105 laik\u0105 atrod\u0117, kad varis ir sidabras yra prakti\u0161kai auk\u0161\u010diausias ta\u0161kas metal\u0173 \u0161ilumos laidumo skal\u0117je. Norint pasiekti daugiau, d\u0117mesys da\u017eniau krypdavo \u012f egzoti\u0161kus nemetali\u0161kus sprendimus, pavyzd\u017eiui, deimant\u0105 ar kitus specifinius junginius. \u03b8-TaN primena, kad toks po\u017ei\u016bris gal\u0117jo b\u016bti pernelyg konservatyvus.<\/p>\n
\u0160is atradimas svarbus ir tod\u0117l, kad laboratoriniai rekordai neretai lieka vien teoriniais pasiekimais. \u0160iuo atveju kalbama apie metalin\u0119 med\u017eiag\u0105, kuri i\u0161 principo yra ar\u010diau reali\u0173 integravimo scenarij\u0173 nei kai kurie trap\u016bs ar pritaikyti sud\u0117tingi kit\u0173 klasi\u0173 rekordininkai. Tai dar nerei\u0161kia, kad \u03b8-TaN artimiausiu metu i\u0161stums var\u012f, ta\u010diau praktini\u0173 taikym\u0173 diskusija \u010dia n\u0117ra vien fantazija.<\/p>\n
Tyr\u0117jai med\u017eiagos savybes patvirtino keliomis metodikomis, tarp j\u0173 \u2013 didel\u0117s skiriamosios gebos neelastine rentgeno spinduli\u0173 sklaida ir ultragreita optine spektroskopija. Tokie patikrinimai ypa\u010d svarb\u016bs, kai rezultatai prie\u0161tarauja \u012fprastai intuicijai: b\u016btina \u012frodyti ne tik pat\u012f rekord\u0105, bet ir jo kilm\u0119.<\/p>\n
\u0160altinis: \u201eIFL Science\u201c<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Varis elektronikos pasaulyje \u2013 tarsi patikimas senas meistras. Jis n\u0117ra egzoti\u0161kas, ta\u010diau de\u0161imtme\u010dius atlieka vien\u0105 svarbiausi\u0173 darb\u0173: surenka \u0161ilum\u0105, j\u0105 paskirsto ir taip apsaugo mikroschemas nuo perkaitimo. Tod\u0117l \u017einia apie med\u017eiag\u0105, kuri \u0161ilum\u0105 perduoda beveik tris kartus geriau nei varis, nebeatrodo kaip eilinis laboratorinis smalsumas. Tai veikiau signalas, kad \u0161ilumos valdymo taisykl\u0117s elektronikoje gali keistis […]<\/p>\n","protected":false},"author":0,"featured_media":6765,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[10],"tags":[],"miestas":[],"class_list":["post-6764","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-mokslas"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/6764","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=6764"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/6764\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media\/6765"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=6764"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=6764"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=6764"},{"taxonomy":"miestas","embeddable":true,"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/miestas?post=6764"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}