宏观物体近场热辐射的瞬态测量
光学
2024-06-18 v1 数据分析、统计与概率
摘要
在近场 regime 中，介质波的参与能够显著增强自发热辐射，为研究纳米尺度的光-声子相互作用提供了独特机会。然而，对这一微妙现象的准确表征极具挑战性。本文提出了一种基于热力学第一定律的瞬态全光方法，用于快速表征宏观物体之间的近场辐射热传递（NFRHT）。显著的是，在固定间隙距离下即可完成完整测量，耗时仅为几十秒。通过简化配置，该瞬态全光方法实现了高测量精度和可靠的重复性。该方法可有效分析 various material systems 中的 NFRHT，包括 SiO2、SiC 和 Si，这些材料涉及不同的声子或等离子体极化子。实验观察显示，出现显著的超平凡辐射，这源于受限表面模态的近场耦合。该方法与理论之间的一致性极佳，跨越宽温范围的最小偏差小于 2.7%。这种无线方法能够准确表征不同尺寸或光学性质的物体的 NFRHT，为探索基本兴趣和实际应用提供了可能。
引用
@article{arxiv.2406.10619,
title = {Transient Measurement of Near-field Thermal Radiation between Macroscopic Objects},
author = {Sen Zhang and Yongdi Dang and Xinran Li and Yuxuan Li and Yi Jin and Pankaj K Choudhury and Jianbing Xu and Yungui Ma},
journal= {arXiv preprint arXiv:2406.10619},
year = {2024}
}