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
共享精神应助王鑫采纳,获得10
刚刚
科研废人发布了新的文献求助10
刚刚
hh完成签到,获得积分10
刚刚
醉意阳光完成签到,获得积分10
1秒前
李健应助不过尔尔采纳,获得10
1秒前
1秒前
ss1104发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
1秒前
xiaoms发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
cami11a完成签到 ,获得积分20
2秒前
2秒前
orixero应助Dlwlrma采纳,获得10
2秒前
sidegate发布了新的文献求助10
2秒前
车剑锋发布了新的文献求助10
2秒前
YYYYZ发布了新的文献求助10
3秒前
英姑应助失眠的耳机采纳,获得10
3秒前
天天快乐应助Hannah采纳,获得10
3秒前
后夜完成签到,获得积分10
3秒前
7777发布了新的文献求助10
3秒前
朴素幼晴发布了新的文献求助10
4秒前
燚燚完成签到,获得积分10
4秒前
一陈天下发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
暖心人士发布了新的文献求助10
4秒前
打打应助石濑汤汤采纳,获得10
5秒前
LYZ发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
慕青应助宁静致远采纳,获得10
6秒前
6秒前
俊逸若之发布了新的文献求助10
7秒前
多情的羊完成签到,获得积分10
7秒前
鹅鹅鹅发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
7秒前
斯文败类应助zhang采纳,获得10
8秒前
8秒前
池化流云应助柠檬酸采纳,获得20
8秒前
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
Lewis’s Child and Adolescent Psychiatry: A Comprehensive Textbook Sixth Edition 2000
Cronologia da história de Macau 1600
Treatment response-adapted risk index model for survival prediction and adjuvant chemotherapy selection in nonmetastatic nasopharyngeal carcinoma 1000
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
BRITTLE FRACTURE IN WELDED SHIPS 1000
Toughness acceptance criteria for rack materials and weldments in jack-ups 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 物理化学 光电子学 细胞生物学 基因 电极 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6207516
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8033933
关于积分的说明 16735180
捐赠科研通 5298291
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2823034
邀请新用户注册赠送积分活动 1801949
关于科研通互助平台的介绍 1663415