穿越表面：稠密材料内部辐射热传导定量化

虽然声子和电子在固体中是公认的热载体，但光子通常仅与表面辐射传递相关联。然而，已有超过 70 年的理论推论认为，热光子也可能在稠密、致密的材料中传导热量——这一想法长期以来一直未得到证实或定量化。本文通过发展一种从头开始的框架，揭示并定量化了固体中内部辐射对热导率的贡献。我们分析了 15 种晶体材料，发现光子平均自由程（MFP）范围从约100微米到超过1厘米，其中一些材料表现出惊人的大辐射热导率（$\kappa_{\text{rad}}$）。与常见假设相反，我们表明即使 MFP 降低（从 $T^{-0.3}$ 到 $T^{-3}$），$\kappa_{\text{rad}}$ 仍可呈现强烈的温度比例（从 $T^{1}$ 到 $T^{4}$）。我们还发现了光子 MFP 与声子 linewidth 之间的稳健联系，揭示了辐射热传导与声子热传导之间的意想不到的相互作用。关键的是，我们建立了一种通用形式alism，用于计算任意样品厚度和表面辐射率下的 $\kappa_{\text{rad}}$——将球形和扩散范数联系起来。我们的发现推翻了长期以来的假设，发现了热导的一个缺失通道，并为极端环境下的热管理提供了强大的新工具。