申盛

申盛

2005年至2010年,求學於麻省理工學院機械工程系,師從著名美籍華裔教授陳剛。 “測試這種微距下的輻射也比較有意思,”陳剛說。 目前,陳剛的研究小組可以在實驗中做到精確測量30納米距離的輻射。

申盛教授申盛教授

簡介

2000年和2003年,畢業於華中科技大學,獲得學士和碩士學位;
2005年至2010年,求學於麻省理工學院機械工程系,師從著名美籍華裔教授陳剛
2010年至2011年,於加州大學伯克利分校從事博士後工作。
2011年至今,於卡耐基梅隴大學(Carnegie Mellon University)任助理教授(Assistant Professor)。

打破黑體輻射的普朗克定律

黑體輻射定律”由德國物理學家普朗克於1900年創立,在絕大多數情況下都成立。但研究證明,在極微小距離中穩定控制物體以測試能量傳導,極為困難。普朗克本人對此定律在微距物體間是否仍成立,亦無把握。幾十年來,不少科學家力圖通過實驗證實普朗克定律的局限性,但一直未取得突破。
美國麻省理工學院(MIT)於2009年7月30日宣布該校機械工程系華裔教授、世界知名納米熱電材料和流體學者陳剛與其團隊的研究,首次打破被公認為物體間熱力傳導基本法則的“黑體輻射定律”公式,證實物體極度近距時的熱力傳導,可以高到定律所預測的千倍。麻省理工學院網站、美國《世界日報》、聯合報進行了詳細報導,中國多家入口網站進行了報導或轉載。
陳剛領導的研究小組利用二氧化矽製成的小球和平板取得了突破。在他們設計的實驗中,小球與平板即便接觸,也只有一個接觸點,從這一點開始將小球與平板分開,可以利用原子力顯微鏡的懸臂樑測算出二者在不同距離下的輻射。
“測試這種微距下的輻射也比較有意思,”陳剛說。原子力顯微鏡的懸臂樑有兩層,一層是金屬,另一層是氮化矽薄膜。即使溫度變化輕微,二者的熱膨脹和所產生的應力也不一樣,懸臂樑就會偏轉,此時利用雷射測試偏轉的角度,便可測算出輻射的大小。“這是非常靈敏的測熱方法,也非常新穎。”
“真正開始這方面的研究可能有七八年了,但目前所採用的實驗構想兩年前才真正開始,”陳剛告訴記者,“取得現在的成績殊為不易,是團隊合作的結果。”
據陳剛介紹,論文第一作者申盛為實驗成果作出了卓越的貢獻,而利用原子力顯微鏡懸臂樑測量微距下的輻射得益於其學生、論文第二作者阿爾溫德·納拉亞納斯瓦米。
目前,陳剛的研究小組可以在實驗中做到精確測量30納米距離的輻射。陳剛表示,他們將進一步改進實驗條件,力爭做到可以精確測量物體在一至兩納米距離的輻射,他相信屆時測量結果會更令人驚喜。
MIT表示,陳剛團隊證實了科學家所預言但無法實證的理論,獲國際間同領域學者喝彩。此項發現不但讓人們對基本物理有進一步了解,對改良計算機數據儲存用的硬碟的“記錄頭”,以及發展儲聚能源的新設計等工業套用上十分重要。
研究論文已在《納米通訊》(NanoLetter)雜誌上發表。陳剛說,目前計算機使用的硬碟,記錄頭與硬碟表面約有五六納米的距離,記錄頭容易發熱,而研究人員一直在尋找控制熱力的方法。熱力傳導和控制是磁力儲存領域十分重要的一環,此類套用也將因陳剛研究小組的發現而迅速發展。
這項研究成果得到國際同行的高度評價。長期從事這一領域研究的英國帝國理工學院教授約翰·彭德里爵士說,這項研究成果“令人激動”,因為微距下測定物體溫度非常困難,而“陳剛教授的實驗完美地解決了這一難題”。

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