2022年05月12日下午，量子科学与工程研究院党总支在国际量子研究院518报告厅举办了第十九期卓粤量子沙龙活动，本次沙龙邀请了阿里巴巴达摩院科技有限公司的张晓航博士为研究院师生带来了主题为“宏观物体被纳米级量子隧穿效应的制冷和其进展”的报告，本次沙龙的主持人为国际量子研究院研究员付柏山老师。

张晓航博士的报告聚焦于纳米级量子隧穿效应制冷技术，讲述了研究背景、基本原理以及实验测量和分析的结果，最后介绍其此技术成果在新一代太空望远镜技术“spider”中的应用，并探讨了后续研究在理论模型和实验路线的优化方案。

报告人首先从 NIS（Normal-Insulator-Superconductor）隧穿结制冷机讲起，简单介绍了NIS制冷机的工作原理和制冷效果。报告人讨论了有利于提高NIS制冷效果的设计、加工和组装工艺，包括：开发新的支撑结构、电热导开关，实现了10倍以上制冷效果的提升。

随后报告讨论了氮化硅薄膜的热导实验研究。通过改变薄膜的尺寸、增加AlMn合金岛、在薄膜上打孔等方法，报告人测量了不同构型氮化硅薄膜热导对温度的依赖关系，并且给出了基于弹道传输和扩散传输的热导理论模型。

报告人接着介绍了TES（Transition Edge Sensor）的工作原理以及其与NIS隧穿结制冷机的集成。可以减少噪声当量功率、提高绘图速度和灵敏度、增强测辐射热计的机械稳定性等优点，同时指出了集成系统加工工艺复杂，耗时可达1-2个月的挑战。报告人还指出了NIS制冷结构并不增加系统噪声，具有应用在声子物理研究的潜在价值。

在随后的自由提问环节中，张晓航博士解答了参会师生的问题，对NIS隧穿结制冷机的制冷量、制冷时间、氮化硅薄膜的热导模型等问题进行讨论，并对未来实验工作的潜在合作进行了探讨，在场的各位师生都获益良多。