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  • Transferência de calor evanescente ultrarrápida em interfaces sólidas por meio de modos de fônon-polariton hiperbólicos em nitreto de boro hexagonal

    • Transferência de calor evanescente ultrarrápida em interfaces sólidas por meio de modos de fônon-polariton hiperbólicos em nitreto de boro hexagonal

    Título Transferência de calor evanescente ultrarrápida em interfaces sólidas por meio de modos de fônon-polariton hiperbólicos em nitreto de boro hexagonal
    Autores William Hutchins, Saman Zare, Dan M. Hirt, John A. Tomko, Joseph R. Matson, Katja Diaz-Granados, Mackey Long III, Mingze He, Thomas Pfeifer, Jiahan Li, James H. Edgar, Jon-Paul Maria, Joshua D. Caldwell, Patrick E. Hopkins
    Revista Materiais da natureza
    data 03/17/2025
    Doi 10.1038/s41563-025-02154-5
    Introdução O transporte térmico eficiente através de interfaces sólidas é fundamental para os avanços eletrônicos e fotônicos, mas os métodos tradicionais geralmente são insuficientes. Em cristais polares, os fônons polaritons oferecem uma nova solução para as limitações da típica condução de calor por fônons. Este estudo revela que os modos de polaritons de fônons hiperbólicos (HPhP) podem aumentar significativamente a transferência de energia entre interfaces, superando as taxas convencionais de condução de fônons. Utilizando a termorrefletância de sonda de bomba com uma sonda de infravermelho médio ajustável, detectamos seletivamente os modos HPhP no nitreto de boro hexagonal, iniciados pelo aquecimento radiativo de uma fonte de ouro. Nossas descobertas confirmam que os elétrons quentes na interface emitem diretamente nos HPhPs do hBN, evitando a rota usual de transporte de fônons. Essa interação polaritônica acelera muito o transporte térmico, demonstrando um aprimoramento substancial na interface ouro-hBN e ampliando os limites da transferência de calor interfacial.
    Citação William D. Hutchins, Saman Zare e Dan M. Hirt et al. Ultrafast evanescent heat transfer across solid interfaces via hyperbolic phonon-polariton modes in hexagonal boron nitride. Nat Mater. 2025. DOI: 10.1038/s41563-025-02154-5
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    Materiais Cristais
    Temas Nanotecnologia e nanomateriais
    Indústria Eletrônicos
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