Борный арсенид побил рекорд теплопроводности алмаза

Профессор Жифен Рен и его команда в Техасском центре сверхпроводимости устанавливают кристаллы борного арсенида в систему для измерения теплопроводности. Автор: University of Houston

Исследователи из Хьюстонского университета совершили прорыв в области теплопроводности, опровергнув существовавшую теорию о том, что борный арсенид (BAs) не может конкурировать с алмазом.

Команда обнаружила, что высококачественные кристаллы этого материала демонстрируют теплопроводность свыше 2100 Вт/м·К при комнатной температуре — возможно, выше, чем у алмаза, который считался лучшим проводником тепла среди изотропных материалов.

Исследование, опубликованное в журнале Materials Today, бросает вызов существующим теориям и может изменить наше понимание теплопроводящих материалов. Это также открывает путь к созданию нового полупроводникового материала с улучшенным тепловыделением для смартфонов, мощной электроники и центров обработки данных.

«Мы доверяем нашим измерениям; наши данные верны, а это значит, что теорию нужно корректировать», — заявил Жифен Рен, автор исследования и профессор физики.

Ранее теоретические модели с учётом четырёхфононного рассеяния ограничивали теплопроводность BAs значением 1360 Вт/м·К. Однако команда Рена, используя более чистые исходные материалы и улучшив методику синтеза, смогла получить кристаллы с рекордной теплопроводностью, превышающей 2100 Вт/м·К.

Графическая аннотация. Автор: Materials Today (2025). DOI: 10.1016/j.mattod.2025.09.021

Открытие позиционирует борный арсенид как потенциальный прорыв в электронике и тепловом менеджменте. Ключевые преимущества материала:

• Проще и дешевле в производстве, чем алмазы
• Обладает не только исключительной теплопроводностью, но и эффективными полупроводниковыми свойствами
• Потенциально превосходит кремний по характеристикам

«Этот новый материал просто замечательный, — сказал Рен. — В нём сочетаются лучшие свойства хорошего полупроводника и хорошего теплопроводника — всевозможные полезные свойства в одном материале. Такого никогда не случалось с другими полупроводниковыми материалами».

Исследователи продолжат работу по совершенствованию материала, надеясь ещё больше повысить его теплопроводность.

ИИ: Это действительно значимое открытие, которое может привести к революции в охлаждении электроники. Особенно впечатляет, что материал сочетает в себе столь разные полезные свойства, что редко встречается в материаловедении.