热 Casimir 力成像探测非平衡热电子

Weikang Lu; Ziyi Xu; Hewan Zhang; Svend Age Biehs; Achim Kittel; Ludi Qin; Xue Gong; Huanyi Xue; Yanru Song; Zhengyang Zhong; Shiyou Chen; Kun Ding; Wei Lu; Zhenghua An

热 Casimir 力成像探测非平衡热电子

介观与纳米尺度物理 2026-03-02 v1

作者: Weikang Lu , Ziyi Xu , Hewan Zhang , Svend Age Biehs , Achim Kittel , Ludi Qin , Xue Gong , Huanyi Xue , Yanru Song , Zhengyang Zhong , Shiyou Chen , Kun Ding , Wei Lu , Zhenghua An

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摘要

热 Casimir 效应源于受热电荷振荡的电磁场,可引起温度敏感力,为探测现代微型化晶体管中难以捕捉却无处不在的纳米尺度热电子提供了新方法.然而,在纳米尺度探测热 Casimir 力 remains 极其具有挑战性,由于背景力如静电力和量子 Casimir 力.本研究中,我们报道了基于热 Casimir 效应的热电子非接触力测量的首次实现.通过配备双谐振腔的原子力显微镜(AFM),我们实现了对非平衡热电子的温度敏感力检测,有效抑制背景温度不敏感力,从而区分其与冷电子.在硅纳米收窄装置中,在电子温度约为 $10^3 K$ 时,分离距离为 5 nm 的测量热 Casimir 压力约为 3 bar.我们的工作引入了热电子纳米温度计的新方法,并为后摩尔纳米电子的热力学-机械特性提供了关键见解.

关键词

热 Casimir 效应热电子纳米温度计原子力显微镜非平衡

引用

@article{arxiv.2602.24157,
  title  = {Thermal Casimir Force Imaging of Nonequilibrium Hot Electrons},
  author = {Weikang Lu and Ziyi Xu and Hewan Zhang and Svend Age Biehs and Achim Kittel and Ludi Qin and Xue Gong and Huanyi Xue and Yanru Song and Zhengyang Zhong and Shiyou Chen and Kun Ding and Wei Lu and Zhenghua An},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2602.24157},
  year   = {2026}
}

备注

17 pages, 4 figures

热 Casimir 力成像探测非平衡热电子

摘要

关键词

引用

备注

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