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

2002

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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

April 09,2003 　　

OurSci News Staff 　　◇春上莱茵早

“鸟笼”晶体结构限制热量传导
© Rocheste

　　〖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。
　　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 |Story|

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收录时间：2003.04.09
作者：春上莱茵早
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来源：三思编译

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