报告主题：Thermal radiation at the nanoscale

主讲人：宋柏研究员（北京大学）

主持人：李武副教授

时 间：2023年9月25日周一10:30

地 点：致知楼706

报告摘要：

热辐射的本质是由电荷随机热运动引发的电磁波，其经典理论是Planck发表于1900年的黑体辐射定律，该定律也被普遍视为量子物理的开端。Planck定律可准确描述由传播波控制的远场热辐射，然而当物体间距接近或小于特征热波长时，发生由倏逝波主导的近场热辐射，经典定律不再适用，亟需全新理论描述。与此同时，利用近场效应有望实现高效固态热电和辐射制冷、热二极管以及纳米蚀刻等先进乃至颠覆性技术。本报告结合精密试验、数值计算与理论分析，聚焦三个关键科学问题：（1）纳米尺度近场热辐射遵循什么样的基本物理规律？（2）平行平板之间的辐射热流能否随着板间距减小而超过黑体极限几个数量级？（3）纳米尺度辐射热流如何调控与应用？相关研究得益于传热学、电磁学、电子工程、真空系统、微纳制造和精密仪器等多个学科的协同交叉。

嘉宾简介：

宋柏研究员现就职于北京大学工学院能源与资源工程系、先进制造与机器人系、微米纳米加工技术全国重点实验室、湍流与复杂系统国家重点实验室、能源研究院以及碳中和研究院；于清华大学获得学士和硕士学位，美国密歇根大学获得博士学位，麻省理工学院完成博后工作。主要学术成就包括：（1）实验确立近场热辐射的基本规律；（2）实现超过普朗克黑体极限千倍的辐射热流；（3）先后两次打破非碳材料高热导率世界记录；（4）建立辐射热二极管理性设计方法并给出理论整流极限；（5）理论发现并阐释了热辐射的同位素效应；在基础理论、实验平台和先进材料方面都取得突破。近年有四篇论文发表于《科学》和《自然》，七篇在《自然-纳米技术》等子刊发表，《科学》和《自然》系列期刊近十次专题报道或综述。2017年入选第十四届“国家海外高层次人才引进计划”青年项目；2020年获得腾讯基金会“科学探索奖”，获奖领域为前沿交叉。