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 [The 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
tf发布了新的文献求助10
刚刚
lizzz发布了新的文献求助10
1秒前
jimey完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
夏夏是只猫完成签到,获得积分10
1秒前
小李完成签到,获得积分20
2秒前
Jacey79完成签到 ,获得积分10
3秒前
MengpoZhao发布了新的文献求助10
3秒前
ylzylz发布了新的文献求助10
4秒前
yeerenn发布了新的文献求助10
4秒前
水蜜桃完成签到 ,获得积分10
5秒前
直率妙梦完成签到,获得积分20
5秒前
赘婿应助胡思采纳,获得10
6秒前
6秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
9秒前
xxh完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
Lucas应助自由的松采纳,获得10
11秒前
qphys完成签到,获得积分0
11秒前
11秒前
12秒前
tiptip应助吃吃菜菜吧采纳,获得10
13秒前
桐桐应助等等采纳,获得10
13秒前
14秒前
14秒前
弹幕完成签到,获得积分10
14秒前
ngg完成签到,获得积分10
15秒前
李爱国应助咋咋采纳,获得10
16秒前
拘留所发布了新的文献求助10
16秒前
x1发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
宁祚完成签到,获得积分10
18秒前
wys3712发布了新的文献求助10
19秒前
19秒前
xwydx发布了新的文献求助10
19秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
20秒前
小蘑菇应助MengpoZhao采纳,获得10
20秒前
Vicki完成签到,获得积分0
20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
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 2000
The Cambridge History of China: Volume 4, Sui and T'ang China, 589–906 AD, Part Two 1000
The Composition and Relative Chronology of Dynasties 16 and 17 in Egypt 1000
Russian Foreign Policy: Change and Continuity 800
Real World Research, 5th Edition 800
Qualitative Data Analysis with NVivo By Jenine Beekhuyzen, Pat Bazeley · 2024 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5713133
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5213704
关于积分的说明 15269646
捐赠科研通 4864955
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2611759
邀请新用户注册赠送积分活动 1562014
关于科研通互助平台的介绍 1519213