近日，国际顶级学术期刊Nature刊发西南交通大学物理科学与技术学院倪宇翔教授参与完成的科研成果“A graphite thermal Tesla valve driven by hydrodynamic phonon transport”。该成果是物理、材料等多学科的深度交叉融合，由倪宇翔教授、日本东京大学Masahiro Nomura教授团队、哈尔滨工业大学郭洋裕教授等合作完成。
特斯拉阀门在微流体系统中对流体流动的整流作用显著，它启发了研究者们参照液态环境中的流体整流机制，设计出现代固态电子和热整流器件。与微流体通道中的流体整流不同，微固体通道中的热声子整流更为复杂，原因在于声子之间缺乏动量守恒的碰撞，同时类似液态的声子流动发生的频率不高。该工作通过声子流体动力学的方法，在同位素富集的石墨晶体中实现了热传导的整流。研究人员在90纳米厚的石墨中设计了一个微米级的特斯拉阀门，实验观察到在45K时，热导率在相反方向上有15.2%的明显差异。这项研究是利用集体声子行为进行微电子设备热管理的重要进展，为固态材料中的热整流技术的发展奠定了基础。
倪宇翔教授长期从事微纳米尺度热传导研究，在Nature, Physical Review Letters, Nature Communications等国际高水平期刊上发表科研论文70余篇，论文被引用次数1400余次。主持国家自然科学基金面上项目、四川省杰出青年科学基金、四川省科技厅国际科技合作等国家级和省部级项目3项，参与科技部重点研发计划、国家自然科学基金联合基金重点项目各1项。入选第十三批四川省学术和技术带头人后备人选。目前，倪宇翔教授担任成都市物理学会常务理事、四川省物理学会会员、中国工程热物理学会会员，SCI期刊Advances in Condensed Matter Physics和Journal of Nanomaterials客座主编、Frontiers of Physics评审编辑。
内容来源：物理科学与技术学院
作者：雍腾
本期编辑：交大新媒体中心 孙钰涛
头图尾签：侯孟廷卢颖刘玢
