近日,哈爾濱工業大學能源學院易紅亮教授團隊在輻射換熱研究中取得重要突破,發現了低維材料熱輻射反常負溫度依賴現象,相關成果以《非常規熱光子電荷密度波》為題發表在《物理評論快報》上。
強關聯量子系統能夠形成具有對稱性破缺的有趣的基本集體模式,如何通過使用各種互補的散射技術實現電荷密度波(CDW)狀態的微觀可視化,并直接確定和理解結構和費米面修飾的相應指紋圖譜,仍然是相關研究的重點和難點。
針對這一現狀,易紅亮教授團隊利用漲落電動力學、電流-電流線性響應和密度泛函理論揭示了電荷密度波(CDW)材料的輻射換熱行為特征,并將其稱為熱光子CDW躍遷(tp-CDW躍遷)。研究結果表明,在CDW躍遷過程中,熱光子能量輸運產生了顯著的負溫度依賴性,表明CDW序與熱輻射之間存在密切聯系。團隊進一步探索了tp-CDW轉變過程中非平凡特征的基本物理機制,考察了由等離激元和CDW激發組成的復雜混合模式在熱光子傳輸中的可能影響,發現這種反常的熱輻射源于與CDW電子帶隙湮滅相關的帶間激勵的抑制。這一發現連接了物理學研究中兩個迅速發展的領域,即CDWs和熱輻射,為CDWs研究提供了新思路。