结构排序碳纳米管膜的兰子热辐射
材料科学
2025-10-23 v1
摘要
由于其较小的结合能， bulk 半导体中的兰子在低温时通常仅表现出尖锐的光学峰。通过单壁碳纳米管 (SWCNTs) 和其他低维半导体，其兰子结合能得到显著增强，从而克服了这一限制。兰子热辐射可用于选择性热发射和能源收集，此效应已在受光照加热的单个 SWCNT 中观察到。然而，巨规模 SWCNT assemblies 在导热下是否可以发射兰子热辐射仍不明确，这是实际应用面临的重要挑战。本文观察到结构排序 SWCNT 膜的峰状兰子热辐射。透射光谱显示在高温下兰子共振仍然稳健，从而在热辐射波段中呈现清晰的兰子共振。我们在 850 K 下确定了膜的绝对辐射度。兰子主导抑制了热自由载流子对红外吸收/发射光谱的贡献，使其在较高温度下仍保持光学缺口以下的透明性。这些现象在 bulk 半导体中不存在，突显结构排序 SWCNT 膜作为在较高温度下保持稳定兰子共振的独特半导体材料。
引用
@article{arxiv.2510.19387,
title = {Exciton thermal radiation from structure-sorted carbon nanotube membranes},
author = {Akiteru Takahashi and Kaichi Teranishi and Shonosuke Takaichi and Taishi Nishihara and Yuhei Miyauchi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.19387},
year = {2025}
}
备注
29 pages, 9 figrues