研究成果

当真空中两个物体间距极近时，声子会参与真空间隙传热。然而，受纳米间隔严苛的实验条件和多种近场机制的测量扰动，真空声子传热的研究主要聚焦于理论分析，需要进一步通过实验完整阐述真空声子传热的作用机制。 基于真空声子传热这一基础研究问题，热科学团队搭建了真空声子传热平台，主要开展纳米距离下声子传热量的精确有效测量及其热量传输机制理论的研究。实验通过制备纳米间距薄膜体系，利用光学干涉手段，可在  4 nm分辨率下实现纳米间距控制。


以该实验平台为基础，研究团队以镀金硅和氮化硅薄膜体系为研究对象，通过测量本征频率与功率谱密度得到了纳米间距下由温度驱动的热运动信息。该研究将为揭示热量输运本质提供重要的理论和实验支撑。此外，平台具有一定通用性，不仅可用于开展微米级显微成像、高平行度纳米间距调控、声子传热测量，也可借助激光零差干涉方法与相敏检测手段，开展高灵敏度振动测量与真空卡西米尔力梯度测量等精密测量实验。