Radiative Heat Transfer in Anisotropic Many-Body Systems: Tuning and Enhancement
本文提出了一种计算各向异性多体系统辐射换热的一般形式。我们的方案将各向同性多体系统的辐射传热理论推广到各向异性的情况。此外，在我们的公式中考虑了热浴对粒子的辐射加热。结果表明，各向异性粒子之间的辐射热交换（HE）和它们的辐射冷却/加热（RCH）可以提高几个数量级比各向同性粒子。此外，我们证明了在许多身体系统中，HE和RCH都可以通过粒子的相对取向进行显着调整。
2014-08-06 cond-mat.mes-hall
The radiative heat transfer between a rotating nanoparticle and a plane surface
基于微观的方法，我们提出了一个拉格朗日的组合系统的旋转电介质纳米粒子以上的平面表面的电磁真空波动的存在下。在正则量子化的框架下，在描述纳米颗粒和具有平面界面的半无限电介质的电介质场的存在下，电磁真空场被量子化。当纳米粒子的旋转频率为零或远小于其弛豫频率时，得到了旋转纳米粒子吸收的辐射热功率，其结果与前人的结果一致。从转动频率的角度重新考察和讨论了近场效应。由纳米颗粒吸收的辐射热功率为众所周知的峰值频率，绘制在旋转频率方面，显示出类似于由弛豫频率的临界频率周围的相变的有趣的效果。
2015-06-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Radiative Heat Transfer between Neighboring Particles
已知两个相邻粒子之间的近场相互作用产生增强的辐射热传递。我们推进这种现象的理解，包括完整的电磁粒子响应，与环境的热交换，以及重要的辐射修正的距离依赖性的字段和粒子吸收系数。我们发现，交叉项的电和磁相互作用占主导地位的金和SiC颗粒之间的传输速率，而辐射校正减少了几个数量级，即使在小的分离。远离二聚体的辐射可以分别在低温和高温下被强烈抑制或增强。这些影响必须考虑到在纳米结构环境中的辐射传热的准确描述。
2012-01-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.other quant-ph
Tuning near field radiative heat flux through surface excitations with a metal insulator transition
由于缺乏良好的热绝缘体，热流的控制是一个艰巨的挑战。近场辐射热流控制是近年来在理论上发现的一种新的热流控制方法，通过调节表面的电子激励可以获得较大的热流对比度。在这里，我们表明，实验上的相变的VO 2需要改变的表面极化激元状态，显着影响辐射传热在近场。在所有情况下，Derjaguin近似正确地预测了近场的辐射传热，但它低估了远场极限。我们的研究结果表明，热流对比度可以实现在近场，可以大于在远场获得的。
2012-05-16 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
Radiative heat flux through a topological Su-Schrieffer-Heeger chain of plasmonic nanoparticles
我们研究了InSb纳米颗粒沿Su-Schrieffer-Heeger链的辐射热输运。我们表明，在拓扑非平凡阶段，边缘模式占主导地位的辐射热输运，尽管他们强烈的本地化在有限链的边缘，由于第一个和最后一个粒子的长程耦合。我们进一步讨论了纵向和横向的带和边缘模式的热传递相对于链长的标度律，并得出结论，这两种类型的模式服从相同的标度律。
2020-07-16 cond-mat.mes-hall
Near-field radiative heat transfer between closely spaced graphene and amorphous SiO$_2$
我们研究了石墨烯和非晶SiO $_2$衬底之间的近场辐射能量转移。与现有的近场辐射传热理论相比，我们的理论考虑了石墨烯中的自由载流子以漂移速度$v$相对于衬底移动。在这种情况下，热通量由热涨落和量子涨落决定。我们发现，量子涨落对低温和高电场（大漂移速度）下的辐射能量转移有重要贡献。对于非悬浮的石墨烯，除了声子耦合的贡献之外，近场辐射能量传递对热传递有显著的贡献。对于悬浮的石墨烯（大间隔），在纳米级间隙处的对应辐射能量传递系数比黑体辐射极限的辐射热传递系数大$\sim$ 3个数量级。
2014-09-02 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
General formulation of coupled radiative and conductive heat transfer between compact bodies
我们提出了一个一般的框架，用于研究强耦合的辐射和导热之间的任意形状的物体分开的亚波长距离的传热。我们的配方是基于一个宏观的方法，耦合我们最近的波动体积-电流（FVC）的近场热传递的方法，更知名的傅立叶传导输运方程。我们应用我们的技术来考虑铝-锌氧化物纳米棒之间的热交换，并表明体等离子体共振的存在可以导致极大的辐射传热率（大约是平面几何形状中观察到的20倍），其与传导传输的相互作用导致沿纳米棒的非线性温度分布。
2016-09-21 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
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
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
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
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
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
Radiative Heat Transfer and 2D Transition Metal Dichalcogenide Materials
本研究通过第一性原理计算与有效模型结合，研究了过渡金属二硫属化物单层在H和T对称性下的辐射热功率，揭示了标度律和材料特征作为控制旋钮，并可用于构建辐射传热材料数据库。
2025-08-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci 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
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
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
General Approach to Study Geometric Effects on Classical & Quantum Fields & Eigenmodes of Particles with Finite & Infinite Extend for Applications in Plasmonics & Scanning Probe Microscopy
这份手稿提供了一个一般的方法来调查场量子化在高曲率几何。该模型和计算可以帮助理解的弹性和非弹性散射的光子和电子在纳米结构和探针状金属域。结果发现在高分辨率的光子和电子模式的扫描探针显微镜，纳米光学，等离子体，和量子传感的重要应用。准静态配方，导致nonretarded数量，采用和合理的基础上的纳米级，这里的亚波长，尺寸的考虑域的兴趣。在准静态的框架内，纳米结构材料域与频率相关的介电函数。与正常模式的电子系统，nonretarded等离激元色散关系，本征模，和字段的相关性，然后计算在纳米科学和纳米技术中使用的几个几何实体。从模型化的纳米粒子中的电荷密度振荡的经典能量，导出用于量子化的系统的哈密顿量。量子化的等离子体激元场的获得，并采用相互作用的哈密顿量来自一阶微扰理论内的电子气的流体动力学模型，可以得到的等离子体激元的辐射衰减率的解析表达式。所建立的处理方法可以应用于多种几何结构，以研究其边界表面上的量子化电荷密度振荡。
2019-06-05 cond-mat.mes-hall
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
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
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
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
Spectrally enhancing near-field radiative heat transfer by exciting magnetic polariton in SiC gratings
在目前的工作中，我们从理论上证明，第一次，通过激发磁共振或极化激元，可以显着增强由亚波长真空间隙分离的一维周期性光栅微结构之间的近场辐射输运。采用涨落电动力学方法，结合散射矩阵理论和严格的耦合波分析，精确计算了两个SiC光栅之间的近场辐射热流。除了众所周知的耦合表面声子极化激元（SPhP），一个额外的光谱辐射热通量峰，这是由于磁极化激元，被发现的声子吸收带内的SiC。详细阐述了近场辐射输运中磁极化激元、耦合SPhP、单界面SPhP和Wood异常的机制、行为和相互作用。这一发现将开辟一条新的途径，通过微或纳米结构超材料的磁共振控制近场辐射传热。
2015-01-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci 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
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
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
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
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
