由柱面表面模式辅助的扭转诱导近场辐射热调节器
光学
2025-03-07 v1
摘要
由于热光子的隧穿效应，近场辐射热传递 (RHT) 可以超越普朗克黑体极限几个数量级。理解和调控 RHT 的能力对于非接触能量传递具有重要意义。在这项工作中，我们构建了一个带有六方氮化硼 (h-BN) 圆柱体的旋转系统，用于主动调控两个纳米颗粒 (NP) 之间的 RHT。结果表明，当两个 NP 位于圆柱体正上方时，能量可以以低损耗表面波的形式沿圆柱通道定向传输，这可以显著增强 RHT。此外，我们发现通过主动操控柱面表面模式的激发可以调控 RHT。当旋转点位于连接两个 NP 的线段中点时，调制对比度接近五个数量级，高于相同条件下由其他材料制成的圆柱体。当其直径略小于 NP 之间的距离时，h-BN 圆柱体在热交换中表现出优异的可调性。本工作可能为基于圆柱波导主动调控和控制任意物体之间的近场 RHT 提供一种理论上的可能性。
引用
@article{arxiv.2501.06790,
title = {Twist-induced near-field radiative thermal regulator assisted by cylindrical surface modes},
author = {Jian-You Wang and Yong Zhang and Xiao-Ping Luo and Mauro Antezza and Hong-Liang Yi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.06790},
year = {2025}
}