Ein neues Metall mit Rekord-Eigenschaften

Forscher der University of California in Los Angeles (UCLA) haben ein neues Metall entwickelt, das Wärme besser leitet als alle bisher bekannten Metalle. Das sogenannte Theta-Phasen-Tantalnitrid (θ-TaN) erreicht eine Wärmeleitfähigkeit von 1.100 Watt pro Meter und Kelvin. Zum Vergleich: Kupfer und Silber, die bisher besten Wärmeleiter, kommen nur auf etwa 400 Watt pro Meter und Kelvin. Dieser Durchbruch könnte die Kühlung von Computern und Elektronik revolutionieren.

Warum ist das wichtig für die Technik?

Moderne Computer, besonders die in KI-Systemen, erzeugen viel Wärme. Bisher werden Kupfer und Silber verwendet, um diese Wärme abzuleiten. Doch diese Metalle stoßen an ihre Grenzen. Das neue Tantalnitrid könnte hier Abhilfe schaffen. Es leitet Wärme fast dreimal besser und könnte so die Effizienz von Kühlsystemen deutlich verbessern. Das ist besonders wichtig für Rechenzentren und Hochleistungscomputer.

Wie wurde das neue Metall hergestellt?

Die Herstellung von Theta-Phasen-Tantalnitrid war bisher sehr schwierig. Es konnte nur unter extremen Bedingungen wie hoher Hitze und Druck erzeugt werden. Die Forscher um Suixuan Li fanden jedoch eine neue Methode: Sie nutzten geschmolzenes Natrium als Hilfsmittel, um Tantaloxide in einer Stickstoffatmosphäre umzuwandeln. Das Ergebnis ist ein Einkristall mit einer speziellen hexagonalen Gitterstruktur, die die hohe Wärmeleitfähigkeit ermöglicht.

Mögliche Anwendungen

Das neue Metall könnte in vielen Bereichen eingesetzt werden. Besonders vielversprechend ist der Einsatz in der Computertechnik, zum Beispiel in KI-Rechenzentren oder Quantencomputern. Aber auch in der Luft- und Raumfahrt oder in Energietechnologien könnte das Material genutzt werden. Die Forscher sehen in θ-TaN eine neue Benchmark für wärmeableitende Materialien.