室温で発生する熱波の発見がエレクトロニクスを進歩させる可能性

UCLAサミュエリ工学研究科こうがくけんきゅうかの研究者けんきゅうしゃらによる画期的かっきてきな発見はっけんが、エレクトロニクスの未来みらいを一変いっぺんさせようとしています。

学術誌がくじゅつし『Nature Physics』に掲載けいさいされた研究けんきゅうによれば、熱ねつは室温しつおんにおいても固体材料こたいざいりょうの中なかを組織的そしきてきで光線こうせんのような経路けいろを通とおって伝つたわることができるという「フォノン集束しゅうそく」と呼よばれる現象げんしょうが明あきらかになりました。

研究者けんきゅうしゃらは、ユニークな結晶性半導体けっしょうせいはんどうたいであるヒ化かホウ素ほうそを利用りようすることで、日常的にちじょうてきな環境下かんきょうかでもこれらの方位ほういの絞しぼられた経路けいろを維持いじすることに成功せいこうしました。

熱ねつは通常つうじょうランダムに拡散かくさんし、AIハードウェアやスマートフォンといった現代げんだいのテクノロジーにおいて性能せいのうのボトルネックとなるため、これは大おおきな飛躍ひやくといえます。

今回こんかいの発見はっけんにより、光ひかりファイバーケーブルが光ひかりを導みちびくのと同おなじように、熱ねつを結晶けっしょうにより定義ていぎされた特定とくていのルートに沿そって操あやつることが可能かのうになりました。

ナノスケールで熱ねつを制御せいぎょするこの能力のうりょくは、「量子熱工学りょうしねつこうがく」を可能かのうにします。

熱ねつに弱よわい部品ぶひんから効率的こうりつてきに熱ねつを逃にがすことで、技術者ぎじゅつしゃはより高速こうそくで信頼性しんらいせいが高たかく、エネルギー効率こうりつの良よいチップを設計せっけいできるようになります。

永傑えいけつ（Yongjie Hu）教授きょうじゅが率ひきいるこの研究けんきゅうは、熱ねつエネルギーを制御せいぎょするための新あたらしいパラダイムを確立かくりつするものであり、次世代じせだいの高性能こうせいのうデバイスの実現じつげんにつながる可能性かのうせいを秘ひめています。