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纳米器件赋能的亚波长表面间近场热辐射

光学 2023-08-29 v1 介观与纳米尺度物理 应用物理

摘要

随着纳米技术的持续进步,纳米器件已成为计算、传感和能量转换应用中的关键组件。然而,纳米器件的结构通常具有亚波长尺寸与间距,这给理解纳米器件中的能量输运现象带来了重大挑战。在此,基于精心设计的thermal纳米器件,我们报道了在两个共面亚波长结构之间、温度偏置高达约 190 K 的近场能量输运的首次测量。我们的实验结果表明,传热相比黑体辐射显著增强了 20 倍。与两个半无限大物体之间已确立的近场相互作用不同,纳米器件中的亚波长限制导致极化子散射增加以及支持模式减少,从而在给定间距下热流更低。我们的工作为纳米器件的理性设计,特别是片上近场能量输运,揭示了令人兴奋的机遇,并对开发用于能量收集和热管理的高效纳米器件具有重要意义。

关键词

引用

@article{arxiv.2308.13733,
  title  = {Nanodevice-Enabled Near-Field Thermal Radiation between Sub-Wavelength Surfaces},
  author = {Xiao Luo and Hakan Salihoglu and Zexiao Wang and Zhuo Li and Hyeonggyun Kim and Jiayu Li and Bowen Yu and Shen Du and Sheng Shen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2308.13733},
  year   = {2023}
}

备注

35 pages, 19 figures, 2 tables