热传导及其相关交叉领域研究编者按

从燧人氏钻木取火开始,人类文明的发展就和“热能”息息相关,对热现象的认识贯穿整个人类社会发展的历程.全球约60%的能源都以废热的形式白白浪费.热物理的进展对于我国最近强调的“碳达峰、碳中和”至关重要.我国力争于2030 年前二氧化碳排放达到峰值,2060 年前实现碳中和.而在利用的和废弃的能源中,占比最大的都是热能.关于热能的研究涉及材料、电子器件、生物、能源等诸多学科,纳米工程的引入为热物理的进展注入了新的活力.微纳米电子器件、电池中的过热问题会直接影响其性能和使用寿命,成为5G、量子计算、芯片、电动汽车等国家战略技术领域目前的研究热点.人类对于纳米尺度和跨尺度中热物理的认知还是远远不够的.因此,物理、工程、材料、电子等多学科的交叉研究将在上述新兴领域大有用武之地.

鉴于热传导问题研究的挑战性与紧迫性,受编辑部委托特组织本专题,报道热传导领域最新进展和前沿态势.陈亮、冯芒老师综述了基于离子阱中离子晶体的热传导的研究进展,包括一维、二维和三维模型中温度分布和稳态热流的计算方法,还讨论了无序度对离子晶体热导性的影响;鲍华老师回顾了金属导热研究的历史,并对最近十几年来金属导热的研究进行了总结,特别是对基于第一原理电子-声子耦合模式分析的金属导热机理的研究进行了综述;唐桂华老师基于宏观热流调控的思想,提出了非封闭式热斗篷,并用于高超声速飞行器头锥热防护.希望本专题对读者了解此前沿领域有所帮助,为热传导及其相关交叉领域领域的学术交流做一点贡献.