超表面介导的纳米颗粒间各向异性辐射传热
介观与纳米尺度物理
2019-08-21 v1
摘要
超表面作为超材料的二维(2D)对应物，因其负折射、双曲色散、倏逝谱调控等惊人特性近来备受关注。本工作中，我们提出存在各向异性超表面时两纳米颗粒间近场辐射传热(NFRHT)的理论模型。具体地，我们将超表面设为石墨烯条带(GS)阵列，因其是实现从各向同性到双曲传播任意超表面拓扑的理想平台。我们表明，两纳米颗粒间的 NFRHT 不仅可在贴近 GS 放置时被显著增强，还可被调控数个数量级。在此构型中，GS 支持的各项异性表面等离激元极化子(SPPs)被激发，并为近场能量传输提供新通道。我们通过明确辨识各向异性 SPPs 的色散关系、传播长度和衰减长度等特征，分析了两纳米颗粒间的传导如何依赖于 GS 的取向、结构参数和化学势，以及颗粒-表面或颗粒-表面距离。我们的发现为调控颗粒系统中的能量传输提供了有力途径，同时也反过来，基于测得的热传输特性开辟了探索超表面各向异性光学性质的方法。
引用
@article{arxiv.1903.08372,
title = {Metasurface-mediated anisotropic radiative heat transfer between nanoparticles},
author = {Yong Zhang and Mauro Antezza and Hong-Liang Yi and He-Ping Tan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1903.08372},
year = {2019}
}
备注
17 pages, 8figures, Journal