热辐射工程中的科学与技术突破综述

热辐射的发射是一个具有基础意义和技术价值的物理过程。从不同角度出发，热辐射既可被视为传热的基本机制之一，也可被视为光子产生的基本量子现象，或是电磁波的传播。然而，与激光器或天线等传统光子源发出的光不同，热辐射的特征是宽带、全向且非偏振的。由于这些最终与其固有非相干性相关的特性，调控热辐射构成了一项挑战性课题。纳米光子学领域的最新进展催生了一整套人工平台， ranging from 空间结构材料到最近出现的时间调制介质，为增强从远场到近场范围内电磁波的控制与操纵提供了充满希望的途径。鉴于纳米光子学与热辐射领域之间持续的并行发展，这些近期成果已被用于处理辐射热过程，从而构成了当前热辐射工程的基础。在本综述中，我们调研了这一新兴研究领域的一些主要突破，涵盖基础方面、理论极限、新现象的出现、实际应用、挑战以及未来前景。