近日，复旦大学物理学系/应用表面物理国家重点实验室黄吉平课题组在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上发表了一篇题为“Giant, magnet-free, and room-temperature Hall-like heat transfer”的研究论文[PNAS 120, e2305755120 (2023); DOI: 10.1073/pnas.2305755120]。我系黄吉平教授与新加坡国立大学仇成伟教授为论文的共同通讯作者，我系毕业生、新加坡国立大学须留均博士和我系博士生刘晋榕同学为论文的共同第一作者。

热手性（thermal chirality）是一种热流的非对称输运现象，为现代热管理提供了更多的可能性。热霍尔效应是实现热手性的一种方式，但通常需要在极端的实验条件下进行，如超强磁场(∼ 15T)和极低温度(∼ 20 K)。然而，黄吉平课题组在这项研究中揭示了一种全新的霍尔热传导模式：在由静止的固体基底和旋转的固体转子组成的活性热晶格中，可以在无磁场和室温条件下实现巨霍尔热传导。在此，转子的旋转取代了传统的磁场，打破了Onsager互易关系。在适当的旋转速度下，实验测量的最大热手性为0.1。尽管受到界面热阻的影响，但仍然比以往凝聚态物理体系中的结果高约两个数量级。

该研究提出并实验验证了一种全新的霍尔热传导模式——无需强磁场和极低温就能实现极高的热手性，其在实际应用中具有更大的灵活性，为实现与热手性有关的诸多现象和应用提供了一种简易平台。

该研究得到国家自然科学基金委、上海市科学技术委员会等基金项目的资助。

图1：霍尔热传导的实验结果。(a)实验装置示意图；(b)实验测得的温度分布；(c)垂直热流方向热手性系数~0.1。