Near-field radiative heat transfer between twisted nanoparticle gratings
研究了两个扭曲的有限尺寸极性介质纳米颗粒光栅之间的近场辐射换热。与以前的研究相同的配置，我们不依赖于任何近似的有效介质理论来描述光栅。利用全多体辐射传热理论研究了光栅的尺寸、间距和相对取向对辐射热流的影响。通过改变扭转角$θ$，我们表现出显着的热导$G(θ)$的振荡，由于光栅的正方形和圆形的尺寸效应。光栅之间的距离和扭曲相关的耦合占辐射热传导的强烈和特征调制与能量管理，传感和NEMS/MEMS器件的影响。
2020-08-08 cond-mat.mes-hall
Coupling between conduction and near-field radiative heat transfer in tip-plane geometry
本文分析了真空间隙下两圆柱体间近场热传导与辐射换热的耦合问题。通过求解金属或极性材料间稳态热输运方程，我们强调了即使没有非局域效应，辐射转移的通量饱和机制。在极性材料的情况下，这种饱和发生在1至10 nm的分离距离范围内，这可以通过实验来探索。
2022-07-19 cond-mat.mes-hall
Fluctuations of radiative heat exchange between two bodies
本文提出了一个描述两物体间非平衡辐射换热涨落的理论。正如黑体理论所预言的那样，在远场，辐射热通量的方差与其平均值处于同一数量级。然而，在近场制度，我们表明，表面极化激元的存在下，使这个方差大于一个数量级的平均通量。我们进一步表明，在这个制度的热通量的相关时间是可比的热载体在每种介质中的弛豫时间。这一理论可以为远离热平衡条件的热交换的实验研究开辟道路。
2018-04-04 cond-mat.mes-hall
Signature of resonant modes in radiative heat current noise spectrum
物体之间的辐射传热常常由传输中的窄共振所支配，G.由于腔模或表面激发。然而，这种谐振特性在平均热流中是不可见的。在这里，我们表明，噪声谱的热流可以作为一个直接探头的载热激发。也就是说，谐振模式在噪声谱中产生具有与模式寿命相关的宽度的尖峰。我们证明，在现实的超导电路或二维金属之间的热传递可以实现我们的预测。
2022-05-17 cond-mat.mes-hall
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
Many-body radiative heat transfer theory
本文提出了有限尺寸物体热非平衡离散系统辐射热交换的N体理论。我们报告强烈的提升效应的热通量，这只能通过考虑到许多机构的相互作用的存在下解释。我们的理论扩展了标准的Polder和van Hove随机形式主义，用于评估两个对象之间的热交换，从他们的环境隔离到一个相互作用的对象的集合。它为研究介观尺度下复杂系统的光子热输运性质提供了一个自然的理论框架。
2011-07-19 cond-mat.mes-hall
Radiative heat transfer as a Landauer-Büttiker problem
本文研究了两个半无限半空间之间的辐射传热问题，该半空间由与真空接触的导电表面所包围。这种设置被解释为一个四端介观输运问题。平板和界面被视为玻色子水库，完美地耦合到由两个界面和真空组成的散射中心。使用Rytov的波动电动力学和假设基尔霍夫的电路定律，我们计算在每个浴的热流。这允许显式评估的电导矩阵，其中一个很容易验证Büttiker对称性。因此，具有传导界面的层状介质中的辐射热传递成为Landauer-Büttiker输运问题。
2016-09-16 cond-mat.mes-hall
Many-body radiative heat pumping
我们介绍了一个多体系统中的两个机构之间的局部辐射热泵效应，通过使用外部能源的中间对象的温度和位置进行周期性调制。我们表明，可以通过改变这两个参数的振幅和失相来调节能流的大小和符号。这种多体效应为在纳米尺度上有效和主动地控制热通量铺平了道路。
2020-02-14 cond-mat.mes-hall
Graphene-based amplification and tuning of near-field radiative heat transfer between dissimilar polar materials
表面声子-极化激元共振在近场能强烈地增强两个表面间的辐射换热。然而，由两种不同材料支持的表面模式之间的光谱失配是导致它们交换的辐射热通量急剧减少的原因。在本文中，我们研究了如何存在的石墨烯片，沉积在支持最低频率的表面波的材料上，允许广泛调谐的辐射热传递，产生放大因子高达一个数量级。通过分析Landauer能量传输系数，我们证明了这种放大是由石墨烯支持的离域等离子体激元和两个石墨烯的表面极化激元之间的相互作用引起的。我们最后表明，我们强调的效果是强大的频率失配方面，铺平了道路，在不同的配置近场辐射传热的主动调谐和放大。
2017-05-04 cond-mat.mes-hall
Twisting the near-field radiative heat switch in hyperbolic antiferromagnets
本文研究双曲反铁磁绝缘体间近场辐射传热的扭转与磁场调控，发现约1.5 T磁场下热流非单调最小化，并提出扭转诱导热开关器件，为动态热管理提供新思路。
2022-05-16 cond-mat.mes-hall
Radiative heat flux predictions in hyperbolic metamaterials
利用涨落电动力学理论研究了双曲型多层异向介质中热光子介导的热输运。我们证明，在散装材料相比，分层双曲线材料内的通量可以在更长的距离传输，使这些媒体非常有前途的热管理和近场能量收集。
2015-04-08 cond-mat.mes-hall
Asymmetry-induced radiative heat transfer in Floquet systems
本文发展微观理论揭示Floquet系统中由非平衡电子涨落诱导的辐射热传递机制，发现相同驱动和温度下金属板间因电子性质差异产生显著热流，并展示其在主动冷却、热光伏等领域的应用潜力。
2025-07-02 cond-mat.mes-hall
Emergence of Nonlocal Hydrodynamics in Many-Body Radiative Heat Transport
Laboratoire Charles Fabry, UMR 8501, Institut d’Optique, CNRS, Université Paris-Saclay（查尔斯·法布里实验室，UMR 8501，光学院，法国国家科学研究中心，巴黎萨克雷大学）
该研究通过粗粒化多体系统的微观电动力学相互作用，建立了辐射热输运的非局部流体动力学理论，明确了傅里叶与非傅里叶输运的出现条件，搭建了离散多体涨落电动力学与连续描述的桥梁。
2026-10-14 cond-mat.mes-hall
Near-field radiative heat transfer and van der Waals friction between closely spaced graphene and amorphous SiO$_2$
我们研究了石墨烯和无定形SiO $_2$衬底之间的辐射传热和范德华摩擦。我们研究了表面声子极化激元作为温度和载流子密度的函数对低场迁移率的贡献。我们发现，电流饱和在一个高的电场，与实验一致。饱和电流对温度的依赖性很弱，我们将其归因于石墨烯载流子与衬底光学声子之间的“量子”摩擦。我们计算了由范德华摩擦引起的两个石墨烯片之间的摩擦阻力，并发现这种阻力可以诱导足够高的电压，可以很容易地通过实验测量。我们发现，对于非悬浮石墨烯的近场辐射传热，由于直接声子耦合的传热，是在低电场的相同数量级。在高场下，声子对热传递的贡献占主导地位。对于石墨烯与衬底之间的大间隔，热传递由近场辐射热传递主导。
2010-12-23 cond-mat.mes-hall
Mechanical relations between conductive and radiative heat transfer
我们提出了一个一般的非平衡格林函数形式主义的线性响应，建立声子和辐射传导之间的正式代数关系，并揭示了如何为前者的上限也可以适用于后者的系统中的热传递建模。我们还提出了这种形式主义的扩展，以处理系统容易受到相互作用的传导和辐射传热，这成为相关的原子系统和纳米和更小的分离，其中理论描述，分别对待每种现象可能是不够的。我们说明需要这样的耦合描述提供预测的碳炔线的低维系统中，总传热可以不同于其辐射和传导贡献的总和。我们的框架有分歧，了解大机构之间的热传递，可能会接近彼此直接接触，或可能耦合的原子，分子，或界面膜结。
2020-05-28 cond-mat.mes-hall
Resonant enhancement of the near-field radiative heat transfer in nanoparticles
我们数值研究了静态磁场辅助下球形InSb纳米颗粒与SiC平面之间的辐射换热。通过改变所施加的磁场的值，纳米球的介电函数由于磁等离子体激元的激发而变得各向异性。在偶极近似中，粒子的等离子体共振分裂成两个额外的卫星共振，随着场的增加，它们向更高和更低的频率移动。当其中一个粒子共振与SiC表面的声子极化激元频率重叠时，获得两个数量级的传热增强。为了理解调谐的辐射传热，我们提出了一个详细的分析的性质的模式，可以激发（表面，散装，双曲线）。
2022-03-06 cond-mat.mes-hall
Exact formulas for radiative heat transfer between planar bodies under arbitrary temperature profiles: modified asymptotics and sign-flip transitions
我们推导出精确的解析公式的辐射传热之间的平行平板真空分离，并受到任意的温度分布。我们表明，根据在接近板坯真空界面的点的温度的衍生物，通量可以表现出几种不同的渐近低距离（$d$）的行为之一，服从$1/d^2$，$1/d$，或对数幂律，或接近一个常数。定制板内的温度分布可以实现热交换的前所未有的可调谐性，例如在可调谐距离处导致符号翻转转变（其中通量反转符号）。我们的研究结果是相关的理论描述正在进行的实验探索近场热传递在纳米距离，辐射和传导热传递之间的耦合可能是温度梯度的起源。
2016-11-29 cond-mat.mes-hall
Near-field focusing and amplification of tip-substrate radiative heat transfer
Laboratoire Charles Fabry, UMR 8501, Institut d'Optique, CNRS, Universit\' e Paris-Saclay, 2 Avenue Augustin Fresnel, 91127 Palaiseau Cedex, France
研究通过引入极化膜增强并聚焦探针与基底间的近场辐射热传递，揭示了纳米尺度局部热传递的主动调控方法。
2025-12-05 cond-mat.mes-hall
Saturation of radiative heat transfer due to many-body thermalization
由于材料的非局部光学响应，两个物体之间的辐射热传递在非常短的分离距离处饱和。在这项工作中，我们表明，与第三个机构或外部浴的辐射相互作用的存在下，也可以引起饱和的热传递，即使在分离距离的材料的光学响应是纯粹的本地。我们证明，这种饱和机制是一个热化过程中产生的系统中的多体相互作用的直接后果。这种效应可能在复杂系统的纳米级热管理领域以及在纳米级热计量中对测量信号的解释中产生重要影响。
2019-12-18 cond-mat.mes-hall
Tomography of near-field radiative heat exchange between mesoscopic bodies immersed in a thermal bath
本文基于涨落电动力学和离散偶极近似，对热浴中介观物体与基底的近场辐射热交换进行层析研究，揭示多体相互作用及功率分布与本征模的关联，为深亚波长热点靶向的形状优化提供新途径。
2024-03-15 cond-mat.mes-hall
Near field versus far field in radiative heat transfer between two-dimensional metals
使用标准的波动电动力学框架，我们解析计算两个薄金属层之间的辐射热流，由真空间隙。我们分析了不同的贡献的热流（行波或倏逝波，横向电或磁极化），并揭示了至关重要的定性作用所发挥的直流电导率的金属相比，光速。对于导电性差的金属，即使当层之间的间隔大大超过热光子波长时，热流也可能由倏逝波主导，并且耦合具有静电性质。对于导电良好的金属，倏逝波的贡献占主导地位，在小于热波长的分离，主要是由于静磁耦合，与早期的工作散装金属。
2021-04-26 cond-mat.mes-hall
Friction and Radiative Heat Exchange in a System of Two Parallel Plates Moving Sideways : Levin-Polevoy-Rytov Theory Revisited
结果表明，Levine，Polevoi，Rytov（1980）和Polevoi（1990）在Levine和Rytov的涨落电磁理论的基础上所得到的基本结果，能充分地描述两个平行厚板作相对横向运动时的辐射热交换率和摩擦力。数值计算的摩擦力良好的金属和薄的差距原来是由一个因素107比以前获得的Polevoi和增加的导电性的金属。
2018-02-20 cond-mat.mes-hall
Fano interference for tailoring near-field radiative heat transfer
我们表明，法诺共振的存在下，近场辐射传热，这使得在特定波长的光谱热通量的强烈抑制和增强。这是通过利用等离子体声子耦合在一个对称的纳米腔由极化激元材料涂有金属层，其中腔的每一侧保持在不同的温度。多层结构所维持的等离子体和声子模式的强杂交是由它们的偏振匹配决定的。这导致了热带隙的打开，其中对于所有波矢量和对于各个成分是热透射的波长，耦合系统中的热传递被抑制。
2017-06-18 cond-mat.mes-hall
A scalar photon theory for near-field radiative heat transfer
本文研究了一个一维辐射传热模型，其中电磁场的作用仅来自标量势，而忽略了矢量势的作用。当物体之间的距离为纳米量级时，这是一个有效的假设。利用洛伦兹规范，标量场被正则量子化方案量子化，产生标量光子。在光速接近无穷大的极限下，该理论简化为由泊松方程控制的纯库仑相互作用。该模型很好地描述了平行板电容器的物理特性，其中出现了与其电容相关的新的长度尺度。比这个长度尺度短，我们看到更大的辐射热传递。这与通常的Rytov波动电动力学理论明显不同，在该理论中，增强是由于比热波长短的倏逝模。我们的理论可以解释最近的实验中，电荷的波动，而不是电流的波动起主导作用的辐射传热。最后，由于不对称的电子浴耦合，热整流效应也被观察和报告。
2017-03-21 cond-mat.mes-hall
Near-field radiative heat transfer between graphene-covered Weyl semimetals
本文理论研究石墨烯覆盖外尔半金属异质结构中的近场辐射传热，揭示热通量增强或衰减取决于石墨烯化学势，其机制为表面等离极化激元的耦合或解耦，为主动调控NFRHT提供了新思路。
2024-08-25 cond-mat.mes-hall
Scattering approach to near-field radiative heat transfer
本文提出用有效量子散射理论统一描述近场辐射传热，构建物质激发散射矩阵并给出能量流表达式，揭示非耗散贡献主导噪声，为多系统提供统一框架。
2025-10-02 cond-mat.mes-hall
Radiative heat exchange driven by acoustic vibration modes between two solids at the atomic scale
本文研究了原子尺度下声学振动模式对极性材料非局域辐射响应的显著贡献，通过分子动力学模拟与涨落电动力学理论揭示了光机械耦合在两平板近场辐射传热及低温环境中的主导作用，为原子尺度的热流控制与冷却策略开发开辟了新途径。
2023-11-23 cond-mat.mes-hall
Thermal radiative energy exchange between a closely-spaced linear chain of spheres and its environment
在这项工作中，我们提出了一个线性链中的球对之间的辐射热传递和单个球和它们的环境之间的表达式。该表达式适用于任意尺寸、间距和各向同性光学特性的涂层球。这些球体可能很小，而且间距很小，这违反了经典辐射转移的基本假设。我们验证我们的结果对现有的配方的辐射传热，即热离散偶极子和边界元方法。我们的研究结果具有重要意义的建模和解释的近场辐射传热实验之间的球体。
2018-12-27 cond-mat.mes-hall
A coupled harmonic oscillator model to describe the near-field radiative heat transfer between nanoparticles and planar surfaces
当由支持表面模式的材料制成的两个物体彼此紧密接近，使得它们之间的真空间隙小于辐射的热波长时，表面模式之间的耦合为发生热传递提供了重要的通道，这不同于由长距离传播的电磁波介导的热传递。事实上，热传递超过普朗克黑体极限几个数量级，因此已被用于几个能源应用，如近场热光伏系统。这种近场辐射热交换已被传统地和成功地描述使用波动电动力学原理。在这里，我们描述了一个交替耦合谐振子模型的方法，可用于模拟表面模式之间的耦合，从而产生的近场热传递。我们应用这一理论来估计近场热传递的配置的两个金属纳米颗粒和两个平面金属表面和比较的结果与波动电动力学理论的预测。
2018-10-05 cond-mat.mes-hall
Radiative heat transfer between nanoparticles: shape dependence and three-body effect
研究了粒子形状对三体系统辐射换热的影响。研究发现，在三体系统中，两个纳米粒子之间的辐射热流可以通过第三个粒子的形状来调节。特别是，我们表明，热通量是非常敏感的颗粒形状和轻微的形状不匹配的结果，无论是增强或抑制热通量。
2016-09-05 cond-mat.mes-hall physics.optics
Near-field radiative heat transfer between nanostructures in the deep sub-wavelength regime
由深亚波长距离分开并受到大的热梯度（>100 K）的平行物体之间的辐射热传递可以实现发电和热传输控制的突破性技术。然而，由于难以在nm尺度的距离上保持大的热梯度，同时避免其他热传递机制，如传导，在这种情况下的热传输从未在实验上实现。以前的平行平面之间的实验测量仅限于大于500 nm的距离（具有20 K的热梯度），这远大于大多数应用所需的理论预测距离（<100 nm）。在这里，我们展示了近场辐射热传递之间的平行纳米结构在深亚波长制度，使用高精度微机电（MEMS）位移控制。我们还利用高拉伸应力下结构的高机械稳定性，以最大限度地减少热屈曲效应，并在大的热梯度下保持小的分离。我们实现了近两个数量级相对于远场极限，这对应于一个54 nm的分离的热传递的增强。我们还实现了冷热表面之间的高温度梯度（260 K），同时保持约100 nm的距离。
2015-09-26 cond-mat.mes-hall
Validity of kinetic theory for radiative heat transfer in nanoparticle chains
在支持表面极化激元的密集纳米颗粒链中，近场电磁耦合导致集体效应和超普朗克热辐射交换。研究人员主要使用两种分析方法来计算这些系统中的辐射热传递：波动电动力学，它直接将波动的热流纳入麦克斯韦方程组，以及动力学方法，其中色散关系为玻尔兹曼输运方程提供模式和传播长度。在这里，我们比较两种方法的结果，以确定制度中的动力学理论是有效的，并解释不同的结果在其有效性的文献。使用这两种方法，我们计算纳米颗粒链的扩散辐射热导率。我们表明，动力学理论是有效的，波动电动力学的预测相匹配时，传播长度大于粒子间距。
2019-04-17 cond-mat.mes-hall
Giant resonant radiative heat transfer between nanoparticles
我们发现，周期性的多层结构允许大幅提高纳米粒子之间的近场辐射传热。特别地，当两个纳米颗粒放置在多层结构的每一侧上时，在相同的颗粒间距离下，所得的热传递比不存在多层结构的情况高五个数量级以上。这种增强发生在一个广泛的距离范围内，是由于这样的事实，即中间多层结构支持双曲声子极化激元的关键特征，即I型和II型Reststrahlen带的边缘频率彼此一致，在一个非常接近粒子共振的值。这允许与纳米颗粒共振的非常高k的消逝模式。我们的预测可能与纳米级能源的有效管理有关。
2019-07-26 cond-mat.mes-hall
Near-Field Radiative Heat Transfer between Drift-biased Graphene through Nonreciprocal Surface Plasmons
在这篇论文中，我们从理论上证明了近场辐射传热（NFRHT）可以通过一种新的能量传输模式的倏逝波，即非互易表面等离子体激元（NSPPs）调制和增强。除了众所周知的耦合表面等离子体激元（SPP），在石墨烯片上施加漂移电流会导致极其不对称的光子传输模型，这在纳米尺度的非接触热交换中从未被注意到。红外波段中的等离子体激元的耦合主导NFRHT，与沿着（逆着）电流行进的低损耗（高损耗和无约束）相关联。分析了NSPP与漂移电流速度和真空间隙的关系。研究发现，在较小的和较大的间隙尺寸的NSPP的耦合表现出不同的非互易性。最后，我们还证明了在低化学势下，漂移电流对辐射热流的显著影响。这些发现将为光谱控制NFRHT开辟一条新的途径，这对于提高近场热光电转换和热调制器等能源系统的性能具有巨大的潜力。
2020-01-07 cond-mat.mes-hall
Radiative heat transfer between dielectric bodies
扫描热显微镜（SThM）的最新发展，导致测量加热的传感器和冷却的样品之间的辐射热传递下降到纳米范围。这允许比较已知的理论描述的辐射传热，这是基于波动电动力学，与实验。该理论本身是一个宏观理论，可以预期在远小于10- 8 m的距离上会崩溃。在这种背景下，重新审视已知的波动电动力学和辐射传热的宏观理论似乎是合理的。
2011-03-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Surface-mode-assisted amplification of radiative heat transfer between nanoparticles
我们表明，两个纳米粒子之间的辐射热通量可以显着放大时，它们被放置在附近的平面基板支持表面共振。在介电纳米颗粒的情况下，放大因子超过两个数量级，而在金属纳米颗粒的情况下，放大因子较低。我们分析了这种效果如何取决于频率和粒子表面的距离，通过清楚地识别产生放大的表面模式的签名。最后，我们展示了在基底顶部存在石墨烯片如何通过在金属纳米颗粒的情况下也可以放大两个数量级来修改效果。这种长程放大效应在纳米粒子网络的热弛豫动力学中起着重要的作用。
2018-04-25 cond-mat.mes-hall
Radiative heat shuttling
我们证明了当光子的化学势或温度差被调制时，存在穿梭效应的辐射热通量交换的两个机构之间的真空间隙。我们表明，这种调制通常会产生一个补充通量叠加到平均梯度产生的通量，增强热交换。然而，当系统显示负的差热阻时，辐射穿梭有助于使两个主体彼此绝缘。这些结果为非平衡系统中辐射热交换的主动管理提供了新的策略。
2018-04-06 cond-mat.mes-hall physics.optics
Radiative Heat Transfer in Fractal Structures
大多数结构的辐射特性与其组分在纳米尺度上的排列方式密切相关。提出了多体系统辐射传热的一种新的表示形式。在这个表示中，我们解释了为什么集体效应取决于结构的形态，以及纳米粒子及其材料的排列如何影响多体系统的热性质。我们研究了分形中的辐射传热问题（即，比例不变）结构。为了显示结构形态对集体性质的影响，研究了辐射传热和辐射冷却，并对分形和非分形结构的结果进行了比较。结果表明，分形排列的纳米粒子显示复杂的辐射行为与其标度特性。结果表明，与非分形结构相比，分形结构中的热通量不具有大范围的特征。通过使用分形维数作为一种手段来描述结构形态，我们提出了一个普遍的标度行为，定量地连接结构辐射冷却的结构回转半径。
2017-06-14 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Control of near-field radiative heat transfer based on anisotropic 2D materials
在这项工作中，我们研究了近场辐射传热之间的两个各向异性的二维材料悬浮片。研究发现，辐射热传递可以增强的数量级以上的黑体限制纳米级分离。增强归因于各向异性和双曲等离子体激元模式的激发。同时，一个大的热调制效应，取决于主轴之间的扭曲角的各向异性的2D材料的上下片，被揭示。对不同电子浓度下的近场辐射换热进行了演示，并分析了双曲等离子体激元模式的作用。我们发现的各向异性二维材料之间的辐射传热可能会发现有前途的应用在热纳米器件，如非接触热调制器，热光刻，热光刻等。
2018-08-08 cond-mat.mes-hall physics.optics
Ultralow radiative heat flux by Anderson localization in quasiperiodic plasmonic chains
Harbin Institute of Technology, Shenzhen（哈尔滨工业大学（深圳））；Shanxi University（山西大学）
本研究通过准周期等离子体链实现辐射热流的超低传输，揭示了安德森局域化与多体相互作用之间的关系，为纳米尺度热管理提供了新策略。
2026-02-03 cond-mat.mes-hall physics.optics
Enhancing Near-Field Radiative Heat Transfer with Si-based Metasurfaces
在这项工作中，我们证明了使用超颖表面提供了一个可行的策略，在很大程度上调整和增强近场辐射传热之间的扩展结构。特别是，使用严格的耦合波分析，我们预测，具有二维周期性阵列的孔的Si基超颖表面可以表现出比任何非结构化材料的室温近场辐射热传导大得多。我们表明，这种增强，这发生在一个广泛的分离，依赖于在很大程度上调整的表面等离子体激元的特性，占主导地位的辐射热传递在近场制度的可能性。
2017-01-11 cond-mat.mes-hall physics.optics
A mesoscopic description of radiative heat transfer at the nanoscale
我们提出了一个配方的纳米级辐射传热（RHT）使用介观物理的概念。我们引入了用热导量子化来模拟Sharvin电导的方法。形式主义提供了一个方便的框架来分析在纳米尺度上的RHT的物理。最后，我们提出了一个量子化电导的RHT实验。
2011-03-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Super-Planckian Far-Field Radiative Heat Transfer
我们提出了一个理论分析，证明了远场辐射传热的尺寸小于热波长的物体之间可以克服普朗克极限的数量级。我们用微米尺寸的结构来说明这种现象，这些结构可以很容易地用现有技术制造和测试。我们的工作表明，经典理论预测的远场辐射传热之间的微米和纳米器件的戏剧性失败。
2017-08-21 cond-mat.mes-hall physics.optics
Near-Field Radiative Heat Transfer Eigenmodes
纳米级物体之间的近场电磁相互作用产生增强的辐射热传递，其可以大大超过由远场黑体辐射建立的限制。在这里，我们提出了一个理论框架来描述的时间动力学的纳米结构，这是基于使用的本征模展开的方程，支配这个过程的合奏辐射传热。使用这种形式主义，我们确定的基本原则，确定的纳米结构的集合的热化，揭示一般，但往往不直观的动态。我们的研究结果提供了一个优雅的和精确的方法，有效地分析包含大量的纳米粒子的系统中的近场辐射传热的时间动态。
2021-06-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Maximal near-field radiative heat transfer between two plates
本文对室温下两个相距纳米距离的半无限大平面之间的近场辐射换热最大化的Drude和Lorentz模型性能进行了参数研究。这些模型，提供最大限度地提高辐射热通量的光学性能的最佳参数的报告和比较，通常在类似的研究，碳化硅和重掺杂硅在这种情况下考虑的真实材料。结果得到精确和近似（在极端近场制度和静电极限假设）计算。在精度和CPU资源消耗方面对两种方法进行了比较。它们的差异解释根据近场辐射传热的介观描述。最后，经常假设的假设，即最大的辐射热传递时，两个半无限的平面是相同的材料进行了数值验证。随后的实际限制进行了讨论。
2013-02-22 cond-mat.mes-hall physics.optics
Interference-Controlled Radiative Heat Transport in Time-Modulated Networks
Laboratoire Charles Fabry, UMR 8501, Institut d’Optique, CNRS, Université Paris-Saclay（查尔斯·法布里实验室，UMR 8501，光学研究所，法国国家科学研究中心，巴黎萨克雷大学）
通过相位控制弹性与非弹性Floquet散射通道的干涉，实现纳米尺度网络中辐射热传输的光子调控，展示了热-光流方向控制与热分裂机制。
2026-03-16 cond-mat.mes-hall physics.optics
Theoretical constraints on reciprocal and non-reciprocal many-body radiative heat transfer
研究了对称性和热力学第二定律对多体辐射换热的互易性和非互易性约束。我们表明，这样的多体系统的对称性一般形成一个磁组，和磁组上的热传递的约束可以使用广义互易定理推导。我们还表明，热力学第二定律提供了额外的约束，在平衡时的热流的节点守恒定律的形式。作为一个应用，我们提供了一个系统的方法来确定存在的持久热流在任意多体系统。
2020-07-27 cond-mat.mes-hall physics.optics
Equivalent circuit theory of radiative heat transfer on micro- and nanoscale
在这里，我们概述了一个理论的辐射传热的基础上的等效电网络表示的热材料板在任意多层环境中的任意分布的温度和层之间的电磁特性。我们的方法是完全等效的已知理论与波动电流密度的工作，而在分析和应用中显着简单。
2012-03-31 cond-mat.mes-hall physics.optics
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
Near-field radiative heat transfer for structured surfaces
我们应用一种解析方法来确定金属纳米球和具有某种给定表面结构的平面半无限介质之间的近场辐射传热。这种方法是基于微扰展开，并评估为一阶的表面轮廓。与一些简单的模型几何形状获得的数值结果的帮助下，我们讨论了典型的签名，应该是可获得的近场扫描热显微镜在恒定高度或恒定距离模式。
2011-03-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Ultrafast Radiative Heat Transfer
导电材料中的光吸收产生其传导电子的加热，随后在皮秒内弛豫成声子，随后在较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像由辐射冷却补充，辐射冷却通常以更低的速度发生，仅与保持在真空中或极端热隔离条件下的结构相关。在这里，我们揭示了相邻的等离子体支持石墨烯纳米结构之间的超快辐射冷却制度，其中非接触式热传递成为一个主导渠道。我们预测，沉积在石墨烯盘上的电子热能的>50%可以在飞秒时间尺度内转移到相邻的纳米岛。这种现象是由掺杂的石墨烯所显示的低电子热容和大等离子体场浓度的组合促进的。类似的效应应该发生在其他范德华材料，从而打开了一个未探索的途径，以有效的热管理的纳米结构。
2017-03-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Plasmons enhance near-field radiative heat transfer for graphene-covered dielectrics
研究表明，电介质板顶部的石墨烯层可以显着影响该电介质的辐射热交换能力。石墨烯的效应与热激发等离子体有关。这些共振的频率位于太赫兹区域，并且可以通过掺杂或选通改变费米能级来调谐。覆盖有石墨烯的两个电极之间的热传递可以大于最已知的材料之间的热传递，并且在低温下甚至大得多。此外，高传热可以通过电气手段进行显著调节，这为利用热通量进行非常快速的操纵开辟了新的可能性。
2012-01-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Near-field radiative heat transfer between one-dimensional magneto-photonic crystals
本文研究了外加直流磁场对一维磁光子晶体近场辐射换热的影响，其中一维磁光子晶体的基本单元是由n型掺杂InSb的磁光层和介质层构成的.我们发现，在没有外场的情况下，根据间隙的大小，这些多层结构之间的辐射传热可以大于或小于两个InSb无限平板的情况下。另一方面，当施加外部磁场时，近场辐射热传递由于对横向磁偏振光支持的杂化表面极化激元波的抑制而减小。我们表明，这种减少是完全由于磁场诱导的双曲模的出现，而不是在这个磁光系统中的偏振转换。
2020-10-06 cond-mat.mes-hall physics.optics
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
