Enhanced far-field coherent thermal emission using mid-infrared bilayer metasurfaces

近场和远场 材料科学 热辐射 红外线的 传热 黑体辐射 白炽灯 光电子学 声子 焦耳加热 热的 电介质 热传递 光学 凝聚态物理 物理 辐射 纳米技术 热力学 图层(电子) 复合材料
作者
Sichao Li,Robert E. Simpson,Sunmi Shin
出处
期刊:Nanoscale [Royal Society of Chemistry]
标识
DOI:10.1039/d3nr02079g
摘要

A classical thermal source, such as an incandescent filament, radiates according to Planck's law. The feasibility of super-Planckian radiation has been investigated with sub-wavelength-sized sources in the last decade. In such sources, a crystal-dependent coupling of photons and optical phonons is possible at thermal energies corresponding to that at room temperature. This interaction can be used to tailor the far-field thermal emission in a coherent manner; however, understanding heat transfer during this process is still nascent. Here, we used a novel measurement platform to quantify thermal signals in a Ge2Sb2Te5/SiO2 nanoribbon structure. We were able to separate and quantify the radiated and conducted heat transfer mechanisms. The thermal emission from the Ge2Sb2Te5/SiO2 nanoribbons was enhanced by 3.5× compared to that of a bare SiO2 nanoribbon. Our model revealed that this enhancement was directly due to polaritonic heat transfer, which was possible due to the large and lossless dielectric permittivity of Ge2Sb2Te5 at mid-IR frequencies. This study directly probes the far-field emission with a thermal gradient stimulated by Joule heating in temperature ranges from 100 to 400 K, which bridges the gap between mid-IR optics and thermal engineering.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
HUO完成签到 ,获得积分10
3秒前
5秒前
无算浮白完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
John完成签到 ,获得积分10
8秒前
xiaobai123456完成签到,获得积分10
10秒前
好事啵啵QWQ完成签到 ,获得积分10
11秒前
qiuqiu发布了新的文献求助10
13秒前
光之美少女完成签到 ,获得积分10
21秒前
蔷薇完成签到 ,获得积分10
26秒前
luckweb完成签到,获得积分10
27秒前
杨永佳666完成签到 ,获得积分10
30秒前
qiuqiu完成签到,获得积分20
30秒前
十二完成签到 ,获得积分10
32秒前
Bismarck完成签到 ,获得积分10
35秒前
文艺的连碧完成签到 ,获得积分10
37秒前
SKY完成签到,获得积分10
40秒前
bkagyin应助qiuqiu采纳,获得10
40秒前
45秒前
科研通AI2S应助rayman采纳,获得30
45秒前
藏11完成签到 ,获得积分10
45秒前
songyu完成签到,获得积分10
47秒前
zhuxd完成签到 ,获得积分10
50秒前
58秒前
三脸茫然完成签到 ,获得积分0
1分钟前
horse完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
忧心的藏鸟完成签到 ,获得积分10
1分钟前
花深粥完成签到 ,获得积分10
1分钟前
wBw完成签到,获得积分0
1分钟前
沐沐汐完成签到 ,获得积分10
1分钟前
sh完成签到,获得积分10
1分钟前
dangdang完成签到 ,获得积分10
1分钟前
西瓜妹完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Docsiwen完成签到 ,获得积分10
1分钟前
健忘的晓小完成签到 ,获得积分10
1分钟前
FUNG完成签到 ,获得积分0
1分钟前
踏实的书包完成签到,获得积分10
1分钟前
ldk2025完成签到,获得积分10
1分钟前
末末完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Various Faces of Animal Metaphor in English and Polish 800
The SAGE Dictionary of Qualitative Inquiry 610
Signals, Systems, and Signal Processing 610
On the Dragon Seas, a sailor's adventures in the far east 500
Yangtze Reminiscences. Some Notes And Recollections Of Service With The China Navigation Company Ltd., 1925-1939 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6344975
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8159582
关于积分的说明 17156937
捐赠科研通 5400892
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2860628
邀请新用户注册赠送积分活动 1838504
关于科研通互助平台的介绍 1688035