研究成果

当真空中两个物体间距极近时，声子会参与真空间隙传热。然而，受纳米间隔严苛的实验条件和多种近场机制的测量扰动，真空声子传热的研究主要聚焦于理论分析，需要进一步通过实验完整阐述真空声子传热的作用机制。 基于真空声子传热这一基础研究问题，热科学团队搭建了真空声子传热平台，主要开展纳米谐振器热运动与热响应测量分析、纳米间距声子传热量的精确测量及其热量传输机制理论研究。


研究团队以氮化硅谐振薄膜为实验对象，利用光学干涉手段，以 0.83 pm/Hz1/2 的位移灵敏度实现对皮米级微弱运动的感知。利用测量得到的位移功率谱密度解析薄膜谐振频率和品质因子等本征参数，分析其温度响应机制。通过平面扫描获得薄膜表面的热运动图谱，重建谐振器的热运动模式。基于此平台得到的频率温度依赖性，可在 153 mK 的温度分辨率和 130 Hz/K 的温度响应下，实现非接触式温度测量研究。