研究者らが2017年に発表した論文によると、熱を伝えずに通すことができる金属が特定されたという。この特性の発見は、導体がどのように機能するかについての現在の理解に疑問を投げかけており、将来にとって重要になる可能性があります。
この特性は、電気の良導体は熱の良導体にも比例するというヴィーデマン・フランツの法則とはまったく異なる働きをするため、科学者の注目を集めました。
研究者らは同じ特性を持つ他の材料を知っていたが、それは氷点下数百度の温度でのみ達成され、発見された金属とは異なり、現実世界への応用は不可能だった。
金属の奇妙な性質
二酸化バナジウム (VO2) は、摂氏 67 度の温度で透明な絶縁体から導電性の金属に変化する不思議な能力ですでによく知られている物質です。 「これはまったく予想外の発見でした」と米国バークレー研究所材料科学部門の主任研究員ジュンチャオ・ウー氏は語った。
この珍しい特性を発見するために、研究チームは二酸化バナジウムの結晶構造内で電子がどのように移動するかを分析しました。研究チームはまた、構造物によってどの程度の熱が発生しているのかも分析しました。
その後、彼らは、材料内の電子に起因すると考えられる熱伝導率が、ヴィーデマン・フランツの法則によって予測される値よりも 10 倍低いことを発見しました。この理由は、電子が物質中を移動する同期した方法に関連しているようです。
「熱伝導率を調整することで、この材料は熱伝導率が高いため、暑い夏には効率的かつ自動的に熱を放散できます。しかし、低温では熱伝導率が低いため、寒い冬には熱損失が防止されます」とファン・ヤン氏は述べています。プロジェクトを担当する研究者の名前。
研究者らは、この金属がいつの日か、エンジンや電化製品の熱を浪費する通常の金属の代わりに使用されたり、建物を涼しく保つためのより優れた窓覆いを作成したりできる可能性があると考えている。
この材料を商品化する前に、まだ多くの研究を行う必要があります。ただし、これらの異常な特性が室温の材料に存在することを知ることは非常に重要です。