【材料】「銅の時代」の終焉か：熱伝導率3倍の新金属「θ-TaN」がAI冷却のボトルネックを破壊する [すらいむ★]

「銅の時代」の終焉か：熱伝導率3倍の新金属「θ-TaN」がAI冷却のボトルネックを破壊する

　現代のテクノロジー、特に人工知能（AI）の急速な進化において、最大の敵は「熱」である。
　どれほど高性能なチップを設計しても、発生する熱を効率的に逃がせなければ、性能は制限され、最悪の場合は物理的な破損を招く。
　長きにわたり、人類はこの熱管理（サーマルマネジメント）の主役として「銅（Copper）」に依存してきた。
　しかし、2026年1月、その常識を根底から覆す発見がUCLA（カリフォルニア大学ロサンゼルス校）の研究チームによって報告された。

　UCLA Samueli School of Engineeringが主導する研究チームは、「theta-phase tantalum nitride（シータ相窒化タンタル、以下θ-TaN）」と呼ばれる特殊な金属材料が、銅や銀と比較して約3倍もの熱伝導効率を持つことを実証した。
　科学誌『Science』に掲載されたこの発見は、半世紀以上にわたって信じられてきた「金属における熱輸送の物理的限界」を打ち破るものであり、次世代AIチップや量子コンピュータの設計概念を根本から変える可能性を秘めている。

（以下略、続きはソースでご確認ください）

xenospectrum　2026年1月22日
https://xenospectrum.com/new-metallic-material-theta-tan-thermal-conductivity-record/

量産性や価格はどんなもんなんだろう？
人体に安全ならアイスクリームスプーンで欲しい

銅製金束子が戻ってきますように ﾅﾑﾅﾑ

タンタルソース

AIサーバーのヒートスプレッダに使うならダイヤモンドで良くね？

チップの発熱量自体が変わらんかったら、
エアコンに必要な電力は変わらんような？

https://chiitan.love/chiitan/theme.jpg

絶縁体なダイヤモンド、超高熱伝導半導体なヒ化ホウ素、は有ったが残りの超高熱伝導金属が作られたのだな
これで全部を超高熱伝導体で作る事ができると

シータタソ


擬人化されそう

アフリカの情勢に左右されるんじゃないのか、タンタルは。

ガストでエビフライ入り弁当頼むと付いてくる

銅だけにドウしよう

ファイテンきたな

タンタルの生産地は、主にオーストラリア、ブラジル、コンゴ民主共和国、ルワンダ、ウガンダ、エチオピア、ナイジェリア、カナダ、中国、ロシアなどです

化合物だよな、窒化タンタル。

膣たるたるはいいのか悪いのか

>>6
そのとおり環境性能の視点では、発熱量が多ければ冷却用電力は変わらない
しかし演算性能の視点では、GPUから熱交換器までの熱輸送が滞ってサーマルスロットリングしてる現状がある

>>5
ダイヤモンドは加工性がイマイチ
グラファイトシートも面方向なら1500W/m・Kくらいの熱伝導率があるけど、厚さ方向はぜんぜん

俺のタンタルも膣化したい

>>8
ヒ化ホウ素と同じYongjie Huが率いているチームらしい

研究手法が
量子力学的シミュレーションで構造を推定
それに基づき合成
視覚化で電子と光子の結びつきが弱いことを確認
原始の振動状態を確認して熱ぃ拡散を妨げてないことを確認
など共通している部分が多いとか

他の分野でも新素材を合成、発見するかもね

>>17
元来の目的が局所的に温度を下げたいわけだからね

導電率が銅の三桁落ちのセミメタル

中途半端過ぎて絶縁性フィラーとしても使えない
仮に量産できたとしてアプリケーションは何なんだろうか？

しーたん？

Yongjie Hu教授
この人は後にノーベル賞取る？
読めないけど

胡永杰フーヨンジェじゃないかな
漢字名持ってるかどうか知らんが
華僑の家系ならアメリカ生まれでも漢字名は持ってるけどな

>>18
ダイヤモンドを何かに漬けると柔らかくなると書かれていなかった？

鍋の時代の終焉か

に見えた

JX金属株が高騰しててワロタ

>>22
産学連携を匂わせると使えるお金が増えるから、それっぽい事も視野に入れてるように装うけれども本当のところは…
まず、安く再現性よく熱伝導率のよい物質をつくることが目的なんじゃないかな？
次に、それを使って熱伝導率がよくなる特異性を解明する←いまココ
最後に（AIの出番でもあるが）、熱伝導率がよくなる性質を持ち、他にも有用な性質を持ちそうな化合物を探す

>>26
素人的な勘では、ダイヤモンドを柔らかくするってのがピンとこないんだけど、どういうこと？

調べたら銅の6倍ぐらいの価格のレアメタルだった

河童オワタ！

>>18
これも単結晶での測定だから

しーたんインしたお！

シータたん

>>29
「安く」はぜんぜんまだまだ先だぞ

>>30
最も硬い物質「ダイヤモンド」が極低温で軟らかくなる 〜鍵を握るのは電子！〜（新潟大学）

>>37
K以下まで低温にすると弾性率が0.01%ほど下がるだけの話じゃん

漬けてるわけでもないし、加工しやすさは変わってない

安価で大量生産されないなら
しばらくは銅に頼ることになりそうだ

>>33
なるほど単結晶ですか
材質だけを見れば現在でも薄膜抵抗とかキャパシターとか窒化タンタルを使ってると思うんだけど、θ相って結晶構造？が珍しいのかな？その単結晶を生成するのが大変なのかな？

>>38
だよねぇw
自分が怠惰なダイヤモンドに生まれて、誰かが柔らかくしてくれたならすぐにグラファイトに相転移するよ
楽そうだもん

値段だろ、重要なのは。

軍事や一部の最先端技術などは最先端の価格より性能が重視される場合では価格は度外視される
また、例えばこれがあれば核融合が出来るとか、超性能なバッテリーができるとか、超電導が簡単になるとか
であればこれまた価格はある程度度外視される

チップ内のホットスポットを熱散らして解消するってな極微量使うような用途で価格は度外視では
大量に使える広さがあるなら水冷などの流体に熱を運ばせりゃ良いし

シータン
しーたん
しいたん

だいじょうぶかああ
中国が関わってたらウソです

電力減らせよ

タンタル高いのでは？

で、高純度のシータ相窒化タンタルの製造とウェハーの製造は商業ベースに乗りそうかね
タンタルの資源賦存や製造コスト、歩留まり問題が解決できなければ高価すぎる製品で商いならんと思うが

このタンタル製PCクーラーとかグリスが出るのかな
価格高いんかこれ

>>50
これでシートシンク作ろうと思ったら数億円とか数十億円とかの価格になるぞ

グリスだったら良くあるダイアモンド粉末入りの方が安い
どうしても金属が良い、絶縁体や半導体では無理って所にだけ使うためのだろう

>>1
AI冷却のボトルネックは電力だろ
発電所でと壊すのか？

しーたそー

どうするの？

精密電子回路における銀の優位性もこれまでか?！

逆に考えるんだ
データセンターがこぞってこの製品買い占めれば逆に余った銀や銅の製品が安くなるかも

銅は電線とかの需要があるだろう

銅線を盗まれたくないからって
安くて軽いけど嵩張るアルミ線で代用するソーラー発電所も出てきてる
そして「これは銅線ではなく、アルミ線です」って注意書きした看板までかけるという

九州とか関西とかは電柱の電力会社の送電線もアルミ電線って民度に期待しないインフラ整備してるな

>>43
当たり前のことをここまで冗長に書けるのは才能だわ

どんなに高性能な金属だろうと希少だったり高価なら普及しない

昔からアルミ送電線は使われてたよ抵抗を減らすために直径は増えるけど

鉄塔の高圧電線にアルミは軽いから使われてたが、最近は電柱にもアルミが使われている
雪国だと太くて雪が積もるので使われないが

タンタルクソ高いけど

>>61
当たり前じゃない発言が大量にあるのにそれに気付かないのは才能というより無能と言うべきだろうがね

航空機もアルミ配線使われてるね

タルタルソースでいいじゃん

>>52
笑
そりゃ（バカな貧乏人が買ってしまう程度に）安いでしょうね
たしかに熱伝導率はよい。
でもそれ必要？たとえばグリスで伝えたその先の熱伝導率は？

固体での熱伝導に頼るよりも流体で流してしまった方が圧倒的に速いので

>>1
タンタルぱレアメタルだから解決になってないじゃん🥹

レアメタルかどうかは無関係な話だが
特殊な高性能を出せる組み合わせので、量が必要な用途にはダイヤモンドで良いんだし

それは後ろ向き過ぎる

またどうせ資源争いになるばかり

「θ-TaN」
★★★★★★★★★★★
リュシータたん？

でもお高い

銅の代替がタンタル!!キリッ

じゃねえよ

量子力学の応用で、いかに均一の化合物結晶を作るかが分かり始めた結果だよ。

どうなんだろうねえ
めっちゃ高価になりそう
あおりでタンタルコンとかも値上がりしたら目も当てられん

>>31
価格は需要と供給で決まるから使われ始めれば変わるだろ

タンタルの主な用途ってコンデンサーだし、航空や医療の分野でも使われてるから原料買い占められたらメモリ枯渇と比べ物にならないぐらい悪影響がデカそうだな…

>>51
江戸っ子だってね、寿司食いねぇ。

液体ガリウムではいけないのか？

>>83
液体金属は他の金属を侵してアマルガムを作るかもしれないし
万一漏出したら短絡等の事故になるんじゃないかな？
ちょっと扱い難い物質だと思いますね

素粒子爆弾

シータたんかわいいよシータたん