跨越真空的热传递微观理论

热传递是物理学中的基本概念,而如何表征其微观物理机制具有重要意义。最近,研究人员在双振动膜系统中通过实验证实了一种新型热传递机制——声子通过量子涨落在真空中传递热量。然而,该现象背后的微观量子电动力学理论仍有待探索。该研究团队建立了一维光力学腔体两端可移动镜面间真空声子传热的非相对论微观理论。在多模腔场框架下,该工作推导出描述热传递效应的二阶等效哈密顿量。该哈密顿量呈现两镜面间的声子交换相互作用,其强度与多模因子及腔体静止长度l₀的负三次方成正比。研究人员还证实了声子模式温度与热通量对腔体静止长度的依赖关系,该关系对应于镜面系统的热稳态。该工作开创了基于光力学腔平台的微观热力学研究,对纳米器件热管理及腔光力学领域均具有深远影响。

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