非互易远场辐射表面的完美热流率与循环
光学
2025-10-16 v1
摘要
控制介导能量流动是通信、热管理和能源收集技术的未来。近期的突破表明，许多违反洛伦兹互易性的实体系统可在热平衡下维持持续的光子热流，暗示一种类似于超导性的热流新范式。然而，此类系统远离平衡的行为仍 largely 未被探索。在本工作中，我们发现了由违反洛伦兹互易性的热辐射体构成的 nonequilibrium, far field 多体系统中辐射热传递的丰富物理。我们表明，总热流自然分解为两个 distinct 组成部分：一个产生系统内部持续循环热流的平衡项，以及控制与环境能量交换的 nonequilibrium 项。惊人的是，尽管内部持续热流始终存在，nonequilibrium 贡献可以被精确设计以实现完美的热流率和循环。我们的结果为设计具有 unprecedented 控制能力的热系统之路，解锁了无损热循环和单向热设备的潜能。这从根本上改变了下代热逻辑、能源转换和光子热发动机的格局。
引用
@article{arxiv.2510.13124,
title = {Perfect Heat Rectification and Circulation with Nonreciprocal Radiative Surfaces in the Far Field},
author = {Sina Jafari Ghalekohneh and Bo Zhao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.13124},
year = {2025}
}