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研究前沿：范汕洄，超导二极管-热管理 | Nature Nanotechnology

今日新材料 2026-01-18 11:30
文章摘要
背景：电荷与能量载流子的输运整流是计算、通信和热管理等领域的关键技术。在纳米尺度，当物体间隙小于特征热波长时，辐射传热可远超远场黑体辐射极限，这为能量转换和热管理提供了新途径。研究目的：探索并实验验证利用超导材料的相变来调控低温下的纳米尺度近场辐射热流，以实现高效的热输运整流。结论：研究团队首次通过实验观测到常态金属（金）与超导体（铌）在纳米间隙内的光子介导热输运，发现当铌转变为超导态时，热输运被抑制约20倍，并据此研制出热输运整流比达70%的铌基低温热二极管。这证实了超导相变可实现高效的热输运整流，为量子材料中的纳米尺度热输运研究和超导器件的热管理技术发展提供了实验基础和全新方案。
研究前沿：范汕洄，超导二极管-热管理 | Nature Nanotechnology
查看文献： A cryogenic near-field thermal diode leveraging superconducting phase transitions
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