Наслаивание помогло создать рекордную анизотропию теплопроводности
Американские физики изготовили материал с рекордным коэффициентом тепловой анизотропии. Он состоит из монослоев сульфидов переходных металлов, наложенных друг на друга в стопки со случайной ориентацией доменов. Они доказали, что такой материал эффективно охлаждает и одновременно термоизолирует электроды. Исследование опубликовано в Nature.
Одна из главных проблем микроэлектроники, ограничивающих дальнейшую миниатюризацию, — это перегрев микросхем, поэтому крайне важно уметь отводить от них тепло. Помочь в этом могут материалы с анизотропной теплопроводностью. В таких материалах тепло передается с разной скоростью в зависимости от того, в каком направлении идет тепловой поток. Это свойство характеризуется с помощью коэффициента тепловой анизотропии ρ, который равен отношению теплопроводностей вдоль быстрой и медленной осей.
Тепловая анизотропия встречается у природных материалов, например, графита (ρ=340) или нитрида бора (ρ=90), однако они плохо поддаются масштабированию. Кроме того, не у всех природных материалов есть подходящие оптические или электрические свойства. Проблему могли бы решить синтетические материалы, но до недавнего времени физикам не удавалось синтезировать материалы с высоким (более 20) коэффициентом тепловой анизотропии при комнатной температуре.