基于二氧化钒包覆纳米颗粒超材料的辐射热开关
应用物理
2023-09-21 v1 光学
摘要
本工作中，在近场辐射传热（NFRHT）框架下提出了一种基于相变材料二氧化钒（VO2）的热开关。该辐射热开关由两种填充核壳纳米颗粒的超材料构成，壳层由 VO2 制成。与传统 VO2 平板相比，所提出的开关在 100 nm 真空间隙下切换比提升超过 2 倍，高达 90.29%。改善的切换效应归因于 VO2 壳层与核耦合的能力，在 VO2 为绝缘态时极大增强传热，而在 VO2 为金属态时阻断核的激励。因此，这有效扩大了结构在绝缘态与金属态之间光子特性的差异，从而提升了整流的 NFRHT 能力。所提出的开关为 NFRHT 的主动控制开辟了路径，并对开发基于热光子的逻辑电路具有实际意义。
引用
@article{arxiv.2309.10983,
title = {Radiative thermal switch via metamaterials made of vanadium dioxide-coated nanoparticles},
author = {Ming-Jian He and Xue Guo and Hong Qi and Lu Lu and He-Ping Tan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.10983},
year = {2023}
}