據(jù)美國物理學(xué)家組織網(wǎng)4月3日報道，近日，美國伊利諾伊大學(xué)研究人員宣布，他們用原子力顯微鏡探針檢測了與富勒烯(石墨單原子層)接觸點的熱電效應(yīng)，首次發(fā)現(xiàn)富勒烯晶體管在納米尺度具有自行制冷效應(yīng)，能降低自身溫度。該研究成果發(fā)表在4月3日網(wǎng)絡(luò)版的《自然?納米技術(shù)》雜志上。

　　計算機芯片的速度和尺寸大小受制于散熱效果。電流通過設(shè)備材料由于碰撞而產(chǎn)生熱，這種現(xiàn)象稱為電阻熱，這種熱大大超過了給設(shè)備局部制冷的電效應(yīng)，因此絕大部分電子設(shè)備都需要散熱。使用硅芯片的計算機要用風(fēng)扇或流水給晶體管制冷，這一過程消耗了大量的電能。

　　未來由富勒烯制造的計算機芯片，比硅芯片速度更快更省電。但由于富勒烯太薄，人們對它的發(fā)熱散熱機制一直不太了解。由伊利諾伊大學(xué)機械科學(xué)與工程教授威廉姆?金和該校微尺度與納米技術(shù)實驗室電學(xué)與計算機工程教授埃里克?波普共同領(lǐng)導(dǎo)的研究小組，用一種原子力顯微鏡探針(AFM tip)作為溫度計，掃描了一個富勒烯?金屬接頭，首次測量了富勒烯晶體管在工作過程中的溫度。他們發(fā)現(xiàn)，在富勒烯晶體管和金屬接觸點，熱電制冷效應(yīng)比電阻發(fā)熱效應(yīng)更強，晶體管的溫度更低。

　　“在硅和大部分材料中，電熱效應(yīng)比它們的制冷效應(yīng)要強得多?！苯鸾忉屨f，“但我們發(fā)現(xiàn)在富勒烯晶體管中，存在一個制冷效果比電阻熱更強的區(qū)域，讓它們能自行冷卻。以前從未發(fā)現(xiàn)過富勒烯設(shè)備有這種自行制冷效應(yīng)?！倍@種自行制冷效應(yīng)意味著，富勒烯電子設(shè)備不需要制冷，或只要很少的制冷，將帶來更高的能效，進(jìn)一步加大了富勒烯作為硅替代品的吸引力。

　　波譜表示，富勒烯電子設(shè)備還處在初級階段，這一新發(fā)現(xiàn)將使它在熱電方面的應(yīng)用得到加強。下一步，他們打算用AFM溫度探針來研究碳納米管及其他材料的冷熱效應(yīng)。