利用红外波段近零折射率介质设计带选择性吸收
光学
2024-11-06 v1 应用物理
摘要
红外波段热辐射的带选择性吸收与发射因其在发射率涂层、红外传感、热光伏和太阳能收集等领域的应用而备受关注。热辐射的宽带特性在实现光谱和角度选择性方面提出了独特的挑战，而主流的光学策略难以解决这些问题，往往只能产生受限的响应。我们探索了一种三层涂层，采用纳米结构光栅化的近零折射率(ENZ)材料——氧化铟锡(ITO)，置于介电层(二氧化硅)和金属(金)底层之上，该涂层表现出广角(0-60度)和带选择性(1800-2800 nm)的高吸收率(>0.8)。数值模拟和实验结果表明，ITO的ENZ响应与其局域等离激元共振共同定义了高吸收带宽，而夹层介电层的光学特性则有助于阐明吸收带宽的可调性。中红外热成像突出了ENZ光栅的相关性，强调了这种涂层设计作为热发射器的潜力。这项研究为光-物质相互作用提供了宝贵的见解，并为热管理和能量收集的实际应用开辟了道路。
引用
@article{arxiv.2411.02934,
title = {Engineering band selective absorption with epsilon-near-zero media in the infrared},
author = {Sraboni Dey and Kirandas P S and Deepshikha Jaiswal Nagar and Joy Mitra},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.02934},
year = {2024}
}