熱傳導及其相關交叉領域研究編者按

從燧人氏鉆木取火開始,人類文明的發展就和“熱能”息息相關,對熱現象的認識貫穿整個人類社會發展的歷程.全球約60%的能源都以廢熱的形式白白浪費.熱物理的進展對于我國最近強調的“碳達峰、碳中和”至關重要.我國力爭于2030 年前二氧化碳排放達到峰值,2060 年前實現碳中和.而在利用的和廢棄的能源中,占比最大的都是熱能.關于熱能的研究涉及材料、電子器件、生物、能源等諸多學科,納米工程的引入為熱物理的進展注入了新的活力.微納米電子器件、電池中的過熱問題會直接影響其性能和使用壽命,成為5G、量子計算、芯片、電動汽車等國家戰略技術領域目前的研究熱點.人類對于納米尺度和跨尺度中熱物理的認知還是遠遠不夠的.因此,物理、工程、材料、電子等多學科的交叉研究將在上述新興領域大有用武之地.

鑒于熱傳導問題研究的挑戰性與緊迫性,受編輯部委托特組織本專題,報道熱傳導領域最新進展和前沿態勢.陳亮、馮芒老師綜述了基于離子阱中離子晶體的熱傳導的研究進展,包括一維、二維和三維模型中溫度分布和穩態熱流的計算方法,還討論了無序度對離子晶體熱導性的影響;鮑華老師回顧了金屬導熱研究的歷史,并對最近十幾年來金屬導熱的研究進行了總結,特別是對基于第一原理電子-聲子耦合模式分析的金屬導熱機理的研究進行了綜述;唐桂華老師基于宏觀熱流調控的思想,提出了非封閉式熱斗篷,并用于高超聲速飛行器頭錐熱防護.希望本專題對讀者了解此前沿領域有所幫助,為熱傳導及其相關交叉領域領域的學術交流做一點貢獻.