傳統認知中，銅和銀一直占據著導熱性能最強金屬材料的地位，但這一局面如今被一項新研究打破。加州大學洛杉磯分校的工程師團隊發現了一種名為θ相氮化鉭（TaN?θ?）的金屬化合物，其導熱能力近乎達到銅和銀的三倍，刷新了“最快導熱金屬”的紀錄。

該材料的導熱系數約為1100W/mK，而銅的導熱系數約為400W/mK，銀在最佳條件下也只能達到相近水平。這一發現由UCLA塞繆爾工程學院的胡永杰（音譯）團隊完成，項目負責人胡永杰指出，這一突破性成果為金屬導熱能力的研究開辟了新方向。

當前，芯片散熱問題正成為硬件發展的關鍵瓶頸。隨著高功率處理器、圖形加速器以及AI芯片的功率密度持續攀升，傳統銅散熱方案已逐漸接近性能上限，難以滿足日益增長的散熱需求。θ相氮化鉭的出現，為解決這一難題提供了新的可能性。

研究團隊解釋稱，θ相氮化鉭的微觀結構具有獨特的六角晶格排列，這種結構顯著減弱了電子與聲子之間的相互作用。在金屬材料中，電子–聲子和聲子–聲子碰撞通常會阻礙熱量傳導，而θ相氮化鉭的“弱耦合”特性使得熱能能夠幾乎無阻地快速傳播。

為了驗證這一結果，團隊采用了同步輻射X射線散射和超快光譜技術，確認了該材料具備前所未有的導熱效率。這一發現不僅意味著金屬導熱能力可能突破傳統理論極限，也為高性能電子、航空航天以及量子設備等對熱穩定性要求極高的領域帶來了新的影響。

胡永杰表示，θ相氮化鉭有望成為下一代熱管理技術的核心材料，幫助未來AI芯片實現更緊湊、更低溫、更高能效的設計。這一材料的應用，可能徹底改變現有散熱方案，為硬件發展注入新的活力。

據了解，胡永杰團隊在高導熱材料領域已取得多項重要成果。此前，他們曾發現導熱性能極高的硼砷化物半導體，并將其應用于氮化鎵芯片散熱。此次θ相氮化鉭的發現，進一步完善了高導熱材料體系，甚至可能在部分場景中超越現有半導體方案，為散熱技術帶來革命性突破。