深亚波长区域内纳米结构间的近场辐射传热
介观与纳米尺度物理
2016-06-22 v1
摘要
在深亚波长距离下分离且承受大温度梯度（>100 K）的平行物体之间的辐射传热，可以为发电和热传输控制带来突破性技术。然而，由于在纳米尺度距离上保持大温度梯度同时避免诸如热传导等其他传热机制的困难，该区域内的热传输从未在实验上实现过。先前平行平面之间的实验测量仅限于大于 500 nm 的距离（具有 20 K 的温度梯度），这远大于大多数应用所需的理论预测距离（<100 nm）。在此，我们利用高精度微机电系统（MEMS）位移控制，展示了深亚波长区域内平行纳米结构之间的近场辐射传热。我们还利用高拉伸应力下结构的高机械稳定性，来最小化热屈曲效应并在大温度梯度下保持微小间距。我们实现了相对于远场极限近两个数量级的传热增强，对应于 54 nm 的间距。我们还在冷热表面之间实现了 260 K 的高温度梯度，同时保持约 100 nm 的距离。
引用
@article{arxiv.1509.08005,
title = {Near-field radiative heat transfer between nanostructures in the deep sub-wavelength regime},
author = {Raphael St-Gelais and Linxiao Zhu and Shanhui Fan and Michal Lipson},
journal= {arXiv preprint arXiv:1509.08005},
year = {2016}
}