在半透明结构中违背热辐射的基尔霍夫定律
光学
2021-08-19 v2 应用物理
摘要
热辐射的基尔霍夫定律对基于光子的能量收集过程施加了约束，因为入射能流的一部分不可避免地发射回源。通过打破系统的互易性，可克服此限制并提升能量收集效率。在此，我们设计并分析了一种半透明发射体，其从给定方向完全吸收正入射能量，且具有零后向与单位前向发射率。得益于发射体结构中设计的磁光效应与导模共振，以波长尺度厚度实现了近乎理想的性能。我们利用时域耦合模理论与对称性考量推导了非互易发射体的一般要求。最后，我们提供了一种基于由磁性Weyl半金属与硅构成的 photonic crystal slab 的现实发射体设计。
引用
@article{arxiv.2105.08954,
title = {Violating Kirchhoff's Law of Thermal Radiation in Semitransparent Structures},
author = {Yubin Park and Viktar S. Asadchy and Bo Zhao and Cheng Guo and Jiahui Wang and Shanhui Fan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.08954},
year = {2021}
}