东京大学 东京大学工业科学研究所领导的一个研究小组发现，被称为表面声子-极化子的混合表面波可以将热量从纳米材料结构中传导出去 由于硅微电子和光子器件小型化的持续进展，器件结构的冷却越来越具有挑战性
传统的体材料热传输主要由声学声子控制，声学声子是代表材料晶格振动的准粒子，类似于光子代表光波的方式
不幸的是，这种冷却方式在这些微小的结构中达到了极限
然而，随着纳米结构器件中的材料变薄，表面效应变得占主导地位，这意味着表面波可以提供所需的热传输解决方案
表面声子-极化子(SphPs)——由表面电磁波和光学声子组成的沿介质膜表面传播的混合波——已经显示出部分前景，由东京大学工业科学研究所的研究人员领导的一个团队现在已经证明并验证了这些波提供的导热性增强
该项研究的第一作者吴云辉说:“我们在不同厚度的氮化硅膜上生成了SPhPs，并在很宽的温度范围内测量了这些膜的热导率。”
“这使我们能够确定SPhPs对在更薄的膜中观察到的改善的热导率的具体贡献
" 研究小组观察到，当温度从300 K升高到800 K(大约27℃到527℃)时，厚度为50纳米或更小的膜的热导率实际上增加了一倍
相比之下，200纳米厚的膜的电导率在相同的温度范围内下降，因为声学声子在该厚度下仍然占主导地位
“测量显示，氮化硅的介电功能在实验温度范围内没有很大变化，这意味着观察到的热增强可以归因于SPhPs的作用，”工业科学研究所的野村正弘解释说，该研究的高级作者
“当膜厚度减小时，SPhP沿膜界面的传播长度增加，这使得当使用这些非常薄的膜时，SPhP比声学声子传导更多的热能
" 因此，SPhPs提供的新冷却通道可以补偿纳米结构材料中出现的声子热导率的降低
因此，SPhPs有望应用于硅基微电子和光子器件的热管理
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