那么,热量呢?
如果能制造一种材料,让热量也只能单向流动????
这就意味着,可以把芯片里的热量强行“泵”出来,而不受外部环境温度的影响。
因为单向流动的关系,哪怕外面很热,热量也不会倒流回芯片。
这就是他在“雅努斯计划”里研究过的????声子热整流效应PhononThermalRectification。
之前,他在金陵大学的实验室里,只是在几百纳米的半导体材料上观测到了微弱的效应。
但现在,看着这台发烫的划时代机器,他把理论变成现实,制造出一个宏观的、可用的固态器件。
热二极管。
林允宁没有再理会那台昂贵的玩具,直接回到了自己的工位,启动了Aether_Foundry模块。
屏幕上,黑色的终端界面亮起。
要实现宏观的热整流,靠纳米线的几何形状是不行的,无法量产。
关键在于材料本身。
他需要一种特殊的材料,它的声子传导特性会对温度做出非线性的剧烈响应。
“筛选强关联氧化物体系。”
林允宁输入指令。
数据库开始滚动。Aether排除了效率低下的梯形硅纳米线,排除了不稳定的有机材料。
最终,光标停留在了一个化学式上:
VO2二氧化钒。
这是一种神奇的材料。在68℃附近,它会发生著名的绝缘体-金属相变IMT。
在相变点以下,它是单斜晶系的绝缘体,晶格扭曲,声子跑得慢;
一旦超过68℃,它瞬间变成四方晶系的金属,晶格变得对称,声子传导率会发生突变。
“就是它。”
林允宁的嘴角勾起一抹笑意。
他在屏幕上构建了一个三明治结构的模型:
最底层是高导热的铜基底,中间是一层纳米级的二氧化钒薄膜,上面是芯片热源。
当芯片温度升高,超过相变点时,二氧化钒薄膜发生相变,热导率突增,像闸门打开泄洪一样把热量排出去。
而当外部热量试图倒灌时,由于接触面的温度梯度设计,薄膜处于绝缘态,热导率极低,大门紧闭。
这就是一个热流的单向阀。
“新竹,”林允宁喊了一声,“别玩手机了。帮我查一下二氧化钒薄膜的制备工艺,咱们可能要做个新硬件。”
方雪若正好端着咖啡走过来,看了一眼屏幕上的设计图。
她虽然不懂声子谱,但她看懂了那个结构示意图。
“这东西能干什么?”她问。
“能让刚才那台发烫的iPhone降温至少5度,而且不需要风扇。”林允宁淡淡地说。
方雪若的眼睛瞬间亮了。
作为曾经的华尔街精英,她太清楚这句话的含金量了。