由加州大学洛杉矶分校塞缪利工程学院胡永杰教授领导的多机构研究团队，在《科学》杂志上发表了一项重要发现：一种名为金属θ相氮化钽的材料，其导热系数高达约1100W/mK，是目前测量到的金属中最高的，这一数值几乎是铜或银等传统高导热金属的三倍，为金属材料设定了新的导热基准。

导热系数是衡量材料传递热量效率的关键指标，对于电子设备而言，高导热材料能够有效消除局部热点，防止过热导致的性能下降、可靠性降低和能源效率损失。长期以来，铜和银因出色的导热性能，在全球散热器市场占据主导地位，铜的导热系数约为400瓦/米·开尔文，约占据商用散热材料的30%。然而，随着人工智能技术的飞速发展，散热需求不断攀升，传统金属的性能逐渐逼近极限。

胡永杰教授指出：“散热需求正将铜等传统金属的性能推向极限，芯片和人工智能加速器对铜的严重依赖成为亟待解决的关键问题。θ相氮化钽可能是一种全新的、性能更优的替代方案，能够实现更高的导热性，为下一代导热材料的设计提供指导。”这一发现挑战了人们对金属材料热传输极限的长期假设，表明通过优化原子结构，可以显著提升金属的热传递效率。

研究团队通过基于同步辐射的X射线散射和超快光学光谱等多种技术，验证了θ相氮化钽的异常高效热传输性能。理论模型显示，其独特的原子结构——钽原子与氮原子以六边形排列交错分布，可能导致了极弱的电子-声子相互作用，从而大幅提升了热量传输效率。这一发现不仅对微电子和人工智能硬件具有重要意义，还可能影响到数据中心、航空航天系统和新兴量子平台等受热限制日益严重的技术领域。

更多信息：作者：Suixuan Li 等人，标题：《金属θ相氮化钽的热导率是铜的三倍》，发表于：《科学》(2026)。期刊信息： 科学