金刚石是自然界中发现的最坚硬的材料，金刚石还具有最高的导热率，允许最多的热量快速流过它。

一个国际科学家团队通过超级计算机模拟发现，通过弯曲金刚石，可以大幅提高或降低其热导率。世界各地的科学家都对研究弹性应变工程感兴趣，以发现材料在承受大拉伸或剪切应力时表现出的特性。

这样的发现可能为开发新的微电子和光电设备(例如计算机芯片、量子传感器、通信设备等)打开大门。

核科学与工程系前研究员 Frank Shi 表示：“我们的研究展示了在六维应变空间中绘制整个声子稳定性边界的框架，可以通过弹性应变工程指导材料工程。”麻省理工学院材料科学与工程系。

Shi 与人合着的这项研究揭示了金刚石的可调热导率，该研究于 2024 年 2 月发表在《美国国家科学院院刊》上。

Shi 及其同事开发了一种计算模型，利用未变形金刚石的中子和 X 射线散射的实验数据进行校准，以确定应变金刚石的物理特性，例如声子稳定性、声子能带结构和声子寿命。

“通过应用这个框架，我们发现金刚石的室温晶格热导率可以通过机械应变增加或减少 90% 以上，而不会引起材料内部的不稳定性，”Shi 补充道。

石博士于 2021 年完成了之前的工作，对金刚石的电子能带结构进行了量子力学计算，电子能带结构描述了电子的能量，对于构建晶格振动模型非常重要。

该科学团队使用了德克萨斯州高级计算中心 (TACC) 的 Frontera 超级计算机。他们从路径分配开始，后来扩展到最多 500 万节点小时的领导力资源分配。