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物科院周俊教授在物理学权威期刊《现代物理评论》上发表论文

近日,www.1495.com物理科学与技术学院周俊教授,以共同通讯作者的身份在《现代物理评论》(《Reviews of Modern Physics》)上发表题为“Interfacial thermal resistance: past, present, and future”的综述论文。该论文系统性地回顾了界面热阻领域200年来的发展历程,重点阐述了近三十年来的最新成果,包括新发明的实验技术、新建立的理论方法、微纳尺度下的奇异现象、量子效应等,并展望了该领域未来的研究趋势。

《现代物理评论》是美国物理学会主办的权威综述类期刊,数十年来一直保持物理学科杂志排名第一的位置,2021年度的影响因子高达54.494。该期刊年发文量仅为40余篇,不接受自由投稿,旨在对当今物理研究的重大热点问题做历史总结、原理阐述、现状分析和趋向预测。1949年以来,中国科学家在该杂志发表的第一篇论文是1985年发表的。截至目前,中国科学家在该杂志发表的论文总计不到20篇,数量极少。

界面热阻问题与人们的生产、生活息息相关。在炎热的夏季,人们喜爱享用冰镇饮料,握着瓶子的手可以感觉到饮料瓶的凉意;在寒冷的冬季,人们喜爱享用热咖啡,握着杯子的手也可以感觉到咖啡杯的温暖。这些在日常生活中司空见惯现象,是由于热量在手和物体之间发生交换导致的:人体的温度比冰镇饮料高,热量会经过皮肤从人体流入饮料瓶,皮肤就会感觉到寒冷;同理,人体的温度比热咖啡低,热量会经过皮肤从咖啡杯流入人体,皮肤就会感觉到温暖。而手对饮料温度的感知不仅与杯子自身的导热能力相关,饮料与杯子间的界面热阻以及杯子与皮肤之间的界面热阻更是不容忽视。

早在1822年,法国著名物理学家傅里叶(J. B. J. Fourier)就对这一现象做出了定性研究,他指出:当炽热物体将热量传递给周围的空气时,流经物体表面的热流密度正比于物体与空气的温度差。1879年,英国著名物理学家麦克斯韦(J. C. Maxwell)基于气体动理论对固体-气体界面热阻做出了微观理论解释。实验上,波兰科学家斯莫鲁超夫斯基(M. Smoluchowski)和苏联科学家卡皮查(P. L. Kapitza)分别于1898年和1941年定量测量了固体-气体界面和固体-液体界面的热阻。此后,大批科学家投入到该领域的研究当中,其中的主要成果分别于1969年由波拉克(G. L. Pollack),于1989年由施瓦茨(E. T. Swartz)和坡尔(R. O. Pohl)总结为两篇《现代物理评论》综述论文。近年来,随着半导体器件功率密度不断提高,散热问题成为制约电子产品性能的关键因素。界面热阻这一古老的问题再次受到了广泛的关注。

周俊教授十余年来一直从事界面热阻领域的理论研究工作,曾主持国家重点研发计划“热界面材料基础研究”的相关理论课题。2020年初,周俊教授和同济大学陈杰教授、徐象繁教授、南方科技大学李保文教授一起受《现代物理评论》杂志邀请,为其撰写www.1495.com界面热阻研究的长综述论文。经过两年多的辛勤写作,该论文终于在近期成功发表,开创了www.1495.com教师在该杂志发表论文的先河。该综述论文不仅可以作为该领域研究生的入门指导,也可以作为资深研究人员的参考资料,还可以作为热能工程、电子工程、航空航天工程、汽车工程的工程师们的技术资料,具有重要的基础研究意义和工程应用价值。

本文的链接为:https://doi.org/10.1103/RevModPhys.94.025002

  • 更新时间

    2022年04月29日 21:54

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    物科院

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