利用无图案异质结构实现高性能偏振无关非互易热辐射
光学
2026-01-01 v1 材料科学
最优化与控制
应用物理
摘要
许多先进的能量收集技术依赖于对热发射的先进控制。最近研究表明，在非互易发射器中，热发射器的发射率和吸收率可以被独立控制。尽管在工程化这些非互易热发射器方面已取得显著进展，但实现一种能够支持双偏振非互易发射的高效、无图案发射器仍然是一项具有挑战性的任务。现有解决方案大多基于超材料，并表现出偏振依赖行为。本工作提出了结合磁光材料和磁性外尔半金属材料的无图案多层异质结构，并系统评估了它们对p偏振和s偏振波的非互易发射性能。研究结果表明，利用具有不同磁化方向且不遵循简单矢量求和的多层结构，可以实现全向偏振无关的非互易性。为了进一步提升性能，采用帕累托优化来调整关键设计参数，从而在给定波长范围内最大化非互易热发射。该方法为设计面向多目标光学功能的高性能热发射器提供了一种通用策略。
引用
@article{arxiv.2512.24398,
title = {Achieving high-performance polarization-independent nonreciprocal thermal radiation with pattern-free heterostructures},
author = {Bach Do and Bardia Nabavi and Sina Jafari Ghalekohneh and Taiwo Adebiyi and Bo Zhao and Ruda Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.24398},
year = {2026}
}