近年来,有关纳米体系热输运性质及其调控的报道越来越多.在非常低的温度下,从理论和实验上相继发发现了由声子、电子、和光子导致的著名的量子化热导现象,而且量子化热导单元不依赖于载流子类型.我们建立了低温下能处理各种维度的弹性声子热输运方程,从声子模式的角度系统地探索了一维、二维和三维纳米结构中热导量子化的本质[1].最近,我们发展了一个计算公式,根据这个公式,我们能够计算出一个临界温度,可区分声子的弹性和扩散热输运. 当温度在临界温度以下,主要是声子弹性输运对热导起作用,而当温度高于临界温度时,扩散输运开始对热导做出贡献.运用该公式计算了二维石墨烯纳米带和一维GaAs纳米线的热导,发现根据我们的公式计算的热导低于量子弹性方法计算的热导、高于经典扩散方法计算的热导,但定性符合实验结果,该公式适于所有晶体材料构筑的纳米尺度体系[2].在室温和高温下,声子扩散输运起主要作用,一些实验和理论工作研究了热量子器件的机理及其应用.我们在热整流机理方面做了一系列探索[3,4],发现量子器件热整流行为不同于电整流,电整流比可以达到非常高[5],而很难找到热整流比非常高的热整流结构,研究人员对如何提高热整流比很感兴趣,我们在研究中发现了一种重要的热整流机理—声子驻波,当体系中驻波存在时,热整流比会大大提高,而且这个结论具有一定普适性[4]；我们也设计了一种基于核壳纳米线的热缆,能够调控热的传输[6]；我们也探索了纳米尺度热电性能的声子调控机制[7].众所周知,利用热电材料的Seebeck效应,可将热能直接转换成电能,以直流电形式输出.最近,我们在纳米线和纳米管中发现了一种新的热电转换机制,先将热量转换为机械能,然后借助压电效应转化为电能并以稳定的交流电形式输出.这种热量导致的压电效应可以产生0.2V左右的电势差,与Schubert等[APL92,122904(2008)]和Wu等[Nature 514,410 (2014)]报道的用机械能产生的压电效应强度相当,这种热驱动压电效应最大的特点在于：产生的电势差会随着纳米线的振动而呈现交流特性[8].