كومة من الصفائح الرقيقة المصنوعة من مواد مختلفة موضوعة على الطاولة. إذا قمنا بتسخينها من الأسفل، ستنتقل الحرارة إلى الأعلى، ولكن هل ستنتشر بنفس السرعة إلى الجوانب؟ في أشباه الموصلات الطبقية، الجواب هو لا: على طول الطبقات، تنتقل الحرارة أسرع منها عبرها. هذا يشبه الماء في كومة من الورق: على طول الأوراق ينتشر بسهولة، ولكن عبر الكومة يتسرب بصعوبة.
قياس كلا الاتجاهين لتدفق الحرارة بدقة ليس بالمهمة السهلة. الطرق التقليدية ترى جيدًا الحركة العرضية للحرارة، لكنها شبه عمياء عن الحركة الطولية. اقترح الباحثون نهجًا جديدًا: يوجهون شعاعي ليزر على العينة — أحدهما يسخن والآخر يقرأ درجة الحرارة، ويبعدون هذين الشعاعين بمسافات مختلفة. من خلال تحليل كيفية تغير السعة والطور للاستجابة الحرارية عند إزاحات مختلفة، يمكن حساب الموصليتين الحراريتين.
لمعالجة البيانات، استُخدمت خوارزمية ذكية تبحث بنفسها عن أفضل تطابق بين النموذج والتجربة. على عينة من طبقات متناوبة من زرنيخيد الألومنيوم وزرنيخيد الغاليوم (سمك الدورة 52 نانومتر) حصلوا على: عبر الطبقات — 14.7 واط/(م·ك)، وعلى طولها — 37.4 واط/(م·ك). الفرق بمقدار 2.5 مرة يُظهر مدى تأثير التباين (anisotropy) على انتقال الحرارة. هذه الطريقة ستكون مفيدة في تطوير مواد كهروحرارية جديدة وتبريد الرقائق الدقيقة.
الفرق في الموصلية الحرارية على طول الطبقات وعبرها في المادة المدروسة أكبر منه في الخشب: في خشب الصنوبر، تنتقل الحرارة على طول الألياف أسرع بحوالي مرتين من عبرها.