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熱超構(gòu)材料:幾何結(jié)構(gòu)、工作機(jī)制與新奇性質(zhì)

黃吉平 復(fù)旦大學(xué)物理學(xué)系、應(yīng)用表面物理國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、微納光子結(jié)構(gòu)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室; 上海200433

摘要：因?yàn)樵跓岜Ｗo(hù)、熱探測(cè)和熱管理領(lǐng)域存在重要的應(yīng)用價(jià)值,自由操控宏觀熱流一直是人類的一個(gè)夢(mèng)想。熱超構(gòu)材料正是為此目的應(yīng)運(yùn)而生,它是電磁超構(gòu)材料在熱學(xué)領(lǐng)域的延伸。在此,我將綜述該領(lǐng)域自2008年誕生以來(lái)取得的若干研究進(jìn)展,其將主要包括以下新奇熱現(xiàn)象或功能器件:熱隱身;熱聚集;熱旋轉(zhuǎn);宏觀熱二極管;熱偽裝;熱透明;熱晶體;環(huán)境溫差中零能耗保溫;宏觀熱網(wǎng)絡(luò)中反常熱傳導(dǎo);熱對(duì)流隱身、聚集、偽裝;熱輻射制冷。我將介紹與之相關(guān)的微觀或宏觀傳熱機(jī)制,這些機(jī)制可以通過(guò)以下理論或方法來(lái)理解或闡述:變換熱學(xué)理論、Laplace方程、熱聲子能帶理論、相變理論、變換熱對(duì)流理論、熱輻射制冷理論。我也將介紹這些材料從基礎(chǔ)研究到工業(yè)應(yīng)用的發(fā)展前景。

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