研究领域
主要关注（但不局限）能量载流子（电子、声子和光子）输运和转换的前沿基础性研究，和芯片热管理以及太阳能海水淡化等应用研究。
关键字：声子工程，芯片热管理，纳米导热，纳米材料，热整流，界面热阻，声子学，声子调控，材料信息学，人工智能，机器学习，太阳能海水淡化，太阳能蒸馏器，加湿-减湿系统
声子工程简介
声子是晶格振动波、是热量子、和半导体中热的主要携带者。
声子工程是利用微纳结构的声子器件，设计及调控声子输运和热能转换的新兴能源学科。对声子输运的有效调控有望为微纳器件散热问题提供解决思路。
其涵盖范围较广，具体包括：声子/热输运；声子超结构；拓扑声子；在量子技术中的应用；热电中的声子效应；量子热力学；声子电子相互作用；声子光子相互作用；声子激子相互作用等。未来量子技术的发展依赖于人们对电、光、声子多自由度耦合机制的进一步理解和操控。因此声子工程在热功能器件的创新中起到了核心推动作用。
近年来纳米科技的进步，促进了声子工程的重大发展和进步，对纳米尺度基础问题的研究尤为关键。作为新兴学科方向，声子工程是结合了凝聚态物理、工程热物理、材料工程、能源工程等学科的前沿交叉学科。
界面热阻
(1) 定义和定性叙述；
界面热阻（Interfacial Thermal Resistance），又称边界热阻（Thermal Boundary Resistance），出现在不同物质之间的界面处，阻碍热流的传输。界面热阻（R）定义为界面处的温差（ΔT）与流过该界面的单位面积热流（J）之比 R=ΔT/J。[1]它和界面热导（G）成反比：R=1/G。
(2) 词源；
界面热阻通常被称为卡皮查（Kapitza）热阻，源于1941年苏联物理学家卡皮查（Kapitza, Peter Leonidovich）测量发现，当热量流过氦气与固体间界面时，在界面附近产生的温差。[1]
(3) 基本内容；
常见的界面种类有固体/固体界面、气体/固体界面和气体/液体界面等。固体界面又包括半导体/半导体界面[2]和金属/半导体界面[3]等。
分析预测界面热阻的经典理论模型有声学失配模型（Acoustic Mismatch Model, AMM）和漫散射失配模型（Diffuse Mismatch Model, DMM）[1,2]。经典模型中对界面的极端假设条件，以及其仅考虑界面两侧材料的体块性质并忽略界面处的变化，因此AMM和DMM的预测结果往往会有一定偏差。
近期有研究者提出一些针对性强、准确度较高的模型，例如：混合失配模型[4]，交叉界面模型[5]，最大透射模型[6]，散射调节声学失配模型[7]，和非谐波非弹性模型[8]等。此外，分子动力学[5]模拟可以在原子尺度较为准确的研究纳米结构对界面热阻的影响。
测量界面热阻的方法包括时域热反射法（Time Domain Thermo-reflectance）[2]，电子束自加热法（Electron Beam Heating）[9]，谐波法（3-ω）[2,10,11] , 双波长闪光拉曼法（Dual-wavelength Flash Raman）[12,13]等。
(4) 意义和影响。
在微纳电子领域，散热问题是制约系统性能提升和可靠性的关键问题。由于微纳结构芯片和复合热界面材料内部存在大量的纳米界面，热量在传输时会在界面处发生大量声子散射，从而大幅阻碍热流传输和扩散。微纳电子领域散热设计和热界面材料技术的发展遇到较大瓶颈，这主要是由于缺乏对界面热阻微观机理的科学理解。因此，界面热阻的基础研究对微纳电子器件散热起着至关重要的作用。
(5) 参考文献；
[1] E. T. Swartz and R. O. Pohl, Rev. Mod. Phys. 61 605 (1989).
[2] D. G. Cahill, P. V. Braun, G. Chen, D. R. Clarke, S. Fan, et al., Appl. Phys. Rev. 1 011305 (2014).
[3] N. Yang, T. Luo, K. Esfarjani, A. Henry, Z. Tian, J. Shiomi, Y. Chalopin, B. Li, and G. Chen, J. Compt. Theor. NanoSci. 12 1 (2015).
[4] Y. Zhang, D. Ma, Y. Zang, X. Wang, N. Yang, Front. Energy Res. 6 45 (2018).
[5] W. Feng, X. Yu, Y. Wang, D. Ma, Z. Sun, C. Deng, N. Yang, Phys. Chem. Chem. Phys. 21, 25072 (2019)
[6] C. Dames, J. Appl. Phys. 95 682 (2004).
[7] R. S. Prasher and P. E. Phelan, J. Heat Transf. 123 105 (2001).
[8] P. E. Hopkins, J. C. Duda, and P. M. Norris, J. Heat Transf. 133 062401 (2011).
[9] D. Liu, R. Xie, N. Yang, B. Li, Nano Lett. 14: 806 (2014).
[10] Z. Wang, X. Tian, J. Liang, J. Zhu, D. Tang, K. Xu International Journal of Thermal Sciences, 79, 266 (2014).
[11] S. Deng, C. Xiao, J. Yuan, D. Ma, J. Li, N. Yang, H. He, Appl. Phys. Lett. 115, 101603 (2019)
[12] Y. Hu, A. Fana, J. Liu, H. Wang, W. Ma, X. Zhang, Thermochimica Acta 683, 178473 (2020).
[13] Q.-Y. Li, K. Katakami, T. Ikuta, M. Kohno, X. Zhang, K. Takahashi, Carbon 141, 92e98 (2019).