Dyadic Greens function for a topological insulator stratified sphere
本文在轴子电动力学框架内构建了拓扑绝缘体分层球的并矢格林函数，推导了偶极子光散射公式，并通过数值研究三种分层球配置揭示了拓扑磁电效应对多极等离激元共振和衰变率光谱的修正作用，为分子荧光实验提供了指导。
2023-09-12 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Near-field radiative heat transfer between a sphere and a substrate
由于量子电动力学涨落，两个物体之间的近场力和能量交换引起了有趣的现象，如卡西米尔力和范德华力，以及超过普朗克黑体辐射理论的热辐射转移。虽然在精确测量与零点能相关的Casimir力方面取得了显著进展，但近场辐射换热增强的实验验证仍然困难。在这项工作中，我们提出了一个敏感的技术，测量近场辐射转移之间的微球和基板使用双材料原子力显微镜（AFM）的悬臂梁，导致“热传递距离”曲线。测量的辐射转移之间的一个球体和一个平坦的基板显示存在强的近场效应，导致增强传热的预测普朗克黑体辐射理论。
2009-09-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Active control of near-field radiative heat transfer by coating-twisting method
本文采用涂层扭转法实现了两种各向同性材料间近场辐射换热的主动控制。在两个平板上涂覆石墨烯光栅，然后通过调节两个光栅之间的扭曲角度，不仅可以增强NFRHT，还可以减弱NFRHT。其物理机制是由石墨烯光栅和各向同性材料耦合的模式，它可以随着扭曲角的变化。该方法也适用于其他类型的各向异性薄膜，为实现高精度的纳米级热管理、灵活的热通讯和热开关提供了一种途径。
2020-03-17 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Transition from near-field to extreme near-field radiative heat transfer
本研究利用近场扫描热显微镜测量镀金球体与金膜在近场至极近场过渡区域的辐射传热，发现极近场（<10 nm）下热通量比涨落电动力学理论预测高约100倍，证明该理论在极近场失效。
2025-05-03 cond-mat.mes-hall
Radiative Heat Transfer Between Core-Shell Nanoparticles
在具有核-壳纳米颗粒的系统中的辐射热传递不仅可以表现出其组分的不同物理性质的组合，而且还可以表现出由核和壳组分的协同性质引起的进一步增强的性质。我们研究了两个核壳纳米颗粒（CSNPs）之间的热导。电、磁偶极矩对热导的贡献敏感地依赖于核和壳的材料，并可通过核尺寸和壳厚度进行调节。我们预测Au@SiO2 CSNP二聚体中的辐射传热（即，二氧化硅涂覆的金纳米颗粒）与裸Au纳米颗粒相比可以增强几个数量级。然而，SiO2@Au CSNP之间的传热可能减少几个数量级（即，二氧化硅作为核和金作为壳）的纳米颗粒的比未涂覆的SiO2纳米颗粒的更大的密度。
2018-10-03 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Temperature dependent charge transport mechanisms in carbon sphere/polymer composites
通过在$200^o C,$下水解蔗糖溶液制备直径在$2 - 10 μm$范围内的碳球（CS），随后在$800^o C.$下在$N_2$中退火。在我们以前的工作中，CS和绝缘聚合物聚环氧乙烷（PEO）的复合样品的制备和它们的电荷传输进行了分析，在温度范围$ 80 K < T < 300 K. $在这里，我们分析了电荷传输CS涂有薄聚苯胺（PANi）膜掺杂盐酸（HCl），在相同的温度范围内。我们的目标是研究在CS中使用导电聚合物（PANi）作为粘合剂的电荷传输，并与CS/PEO发生比较。在CS/PEO复合材料中观察到电导率最大值，但在CS/PANi中不存在。我们的数据分析表明，在CS/PANi复合材料中，电子在聚合物链之间的可变程跳跃在CS/PANi复合材料中的传输中占据主导地位，而在CS/PEO复合材料中，电子仅通过直接隧穿穿过CS之间的间隙。这种传输机制的差异导致电导率的不同温度依赖性。
2017-04-09 cond-mat.mes-hall
Experimental observation of nanoscale radiative heat flow due to surface plasmons in graphene and doped silicon
由于其二维电子结构，石墨烯表现出许多独特的性质。其中之一是在红外范围内的波矢量和温度依赖的等离子体。理论预测，由于这些等离子体激元，石墨烯可以用作通用材料，以增强任何介电衬底的纳米级辐射热交换。在这里，我们报告之间的辐射传热实验SiC和SiO2球具有非匹配的声子极化激元频率，因此只有弱的近场热交换。我们观察到，在SiC上外延生长的石墨烯的热通量贡献在短距离处占主导地位。等离子体激元对辐射传热的影响进一步支持与掺杂硅的测量。这些结果突出了石墨烯在光子近场和能量转换器件中的强大潜力。
2012-11-13 cond-mat.mes-hall
Super-Planckian Radiative Heat Transfer between Metallic Surfaces Due to Near-Field and Thin-Film Effects
在这封信中，我们实验证明，金属平面表面之间的辐射传热超过黑体限制，采用近场和薄膜效应。纳米尺寸的聚苯乙烯颗粒用于在涂覆在5 X 5mm2切割的硅芯片上的不同厚度的铝薄膜之间产生纳米间隙，同时间隙间距由裸Si芯片的近场测量拟合。基于波动电动力学的理论计算验证了实验结果。在215 nm的间隙距离下，13 nm的Al薄膜样品间的近场辐射热通量是黑体极限的6.4倍，是温差为65 K的金属表面间远场辐射热通量的420倍。此外，理论预测表明，在相同的温差65 K下，20 nm的Al薄膜样品在50 nm真空间隙处的近场增强相对于黑体极限为122倍，远场增强为8000倍。这项工作将促进近场辐射的理解和应用，以热功率转换，非接触冷却，热流管理和光学存储中涉及的金属材料。
2020-05-04 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Quantum field theory of the Casimir force for graphene
基于Lifshitz色散力理论和（2+1）维时空中的极化张量形式，对石墨烯系统中的Casimir相互作用进行了理论描述.给出了石墨烯的极化张量的表示，该表示允许解析延拓到复频率的整个平面。这种表示是用来获得简单的渐近表达式的反射系数在所有松原频率和调查的起源大的热效应的Casimir力的石墨烯。所开发的理论被证明是在一个很好的协议与实验数据上测量的梯度之间的Casimir力的Au涂层的球体和石墨烯涂层的基板。由于已经存在的实验装置的微小修改，观察石墨烯的热效应的可能性被证明。
2016-04-05 cond-mat.mes-hall quant-ph
Forces between functionalized silica nanoparticles in solution
为了防止纳米颗粒在溶液中的絮凝和相分离，纳米颗粒通常用短链表面活性剂官能化。在这里，我们提出了全原子分子动力学模拟，其特征在于这些功能涂层如何影响纳米粒子之间的相互作用，并与周围的溶剂。对于5 nm直径的二氧化硅纳米粒子涂有聚（环氧乙烷）（PEO）的低聚物在水中，我们确定了两个接近的纳米粒子移动通过溶剂和一个单一的纳米粒子，因为它接近一个平面表面上的流体动力学阻力。在大多数情况下，超尺度流体理论准确地预测了这些纳米尺度颗粒上的阻力。良好的协议被视为与布伦纳的壁分离大于软纳米粒子半径的分析解决方案。对于两个接近的涂层纳米粒子，溶剂介导的（速度无关）和润滑（速度依赖）的力量是纯粹的排斥，并没有表现出力的振荡，是典型的未涂覆的刚性球体。
2009-04-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Proximity Effects in Radiative Transfer
虽然近场辐射转移对两个平面物体之间的间隙的依赖性已经很好地理解，但弯曲物体之间的间隙仍然不清楚。我们表明，基于分析的表面极化激元介导的两个球体之间的相等半径$R$和最小间隙$d$的辐射转移，近场辐射转移尺度为$R/d$作为$d/R \rightarrow 0$和作为$\ln(R/d)$为较大的值的$d/R$的远场极限。我们提出了一种修正形式的邻近近似来预测近场辐射转移之间的弯曲物体的平面表面之间的辐射转移的模拟。
2010-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
STRATIFY: a comprehensive and versatile MATLAB code for a multilayered sphere
我们提出了一个计算多层球的近场和远场电磁特性的计算机代码。STRATIFY是一种开源软件包，它允许在一个程序中高效计算电磁近场、能量密度、总电磁能量、位于任何（非吸收）壳（包括主介质）中的偶极发射器的辐射和非辐射衰减率以及多层球体的基本横截面。开发的软件通常比基于边界元法的免费软件快50倍以上。由于其速度和广泛的适用性，我们的软件包是一个有价值的工具，用于分析许多光散射问题，包括但不限于荧光增强，上转换，下转换，二次谐波产生，表面增强拉曼光谱。该软件可从GitLab https://gitlab.com/iliarasskazov/stratify下载
2020-06-11 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph physics.optics
Polaritonic Waveguide Emits Super-Planckian Thermal Radiation
经典的普朗克热辐射理论预测了两个物体之间的热传递的上限，这两个物体之间的距离比主辐射波长长（远场区域）。当吸收体的尺寸小于主波长时，由于混合电磁波（称为表面声子-极化激元（SPhP）），可以克服该限制。在这里，我们的实验表明，两个非吸收体之间的远场辐射热传递也可以克服普朗克极限，通过涂覆它们与吸收材料，形成极化激元波导。这种超普朗克远场热辐射是通过测量两个涂有二氧化硅纳米层的硅板之间的辐射热导来证实的。所观察到的电导是普朗克极限的两倍以上，并同意我们的模型的预测SPhP波导模式。我们的研究结果可以应用于微电子和硅光子学的热管理。
2023-01-05 cond-mat.mes-hall physics.optics
High-temperature magnetic properties of noninteracting single-domain Fe3O4 nanoparticles
磁性测量已经进行了40 nm的球形Fe 3 O 4纳米粒子使用量子设计振动样品磁强计。用SiO2包覆Fe 3 O 4纳米颗粒有效地消除了磁性颗粒间的相互作用，使得在300 K和居里温度（855 K）之间的高温范围内的矫顽场HC可以很好地拟合为无相互作用的随机取向的单畴颗粒的表达式。从拟合参数，发现有效各向异性常数K为（1.68 \pm 0.17）\times 105 erg/cm 3，其略大于体磁晶各向异性常数1.35 \times 105 erg/cm 3。此外，拟合参数推断的平均粒径与透射电子显微镜测定的平均粒径定量一致。这种定量的数据和理论之间的协议表明，我们的SiO2涂层的球形Fe 3 O 4纳米粒子的组装代表了一个良好的系统，无相互作用的随机取向的单域粒子。
2010-12-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Non-monotonic radiative heat transfer in the transition from far field to near field
本文通过热阻探针测量玻璃微球靠近SiO2、SiC和Au衬底时的辐射通量，揭示远场到近场转变中的非单调传热，并归因于三体系统修饰发射机制随间距的奇异性。
2025-05-16 cond-mat.mes-hall physics.optics
