超快辐射传热

导电材料中的光吸收导致其传导电子被加热，随后在皮秒内弛豫为声子，并在更长的时间尺度上扩散到周围介质中。这种传统的光学加热图景辅以辐射冷却，后者通常以更慢的速率进行，仅在真空或极端热隔离条件下对结构才变得重要。本文揭示了相邻等离激元支撑石墨烯纳米结构之间的一种超快辐射冷却机制，其中非接触传热成为主导通道。我们预测，沉积在石墨烯圆盘上的电子热能中超过 50% 可在飞秒时间尺度内传递到相邻的纳米岛。这一现象得益于掺杂石墨烯所展现的低电子热容与大等离激元场集中的结合。类似效应应在其他范德瓦尔斯材料中发生，从而为超薄纳米结构中的高效热管理开辟一条尚未探索的途径。