Ultra-narrow bandwidth mid-infrared thermal emitters achieved with all-dielectric metasurfaces

材料科学 超材料 电介质 光电子学 带宽(计算) 等离子体子 红外线的 微波食品加热 热的 光学 电信 物理 计算机科学 气象学
作者
Kaili Sun,Min Sun,Youqiao Ma,Yuechun Shi,Zhanghua Han
出处
期刊:International Communications in Heat and Mass Transfer [Elsevier]
卷期号:143: 106728-106728 被引量:15
标识
DOI:10.1016/j.icheatmasstransfer.2023.106728
摘要

Narrow bandwidth and highly efficient mid-infrared (MIR) thermal emitters with low manufacturing cost and simple geometries have been continuously pursued by scientists. Unfortunately, conventional MIR thermal emitters based on metallic metamaterials suffer from large bandwidths mainly due to dissipations losses. In this work, we present our experimental demonstration of MIR thermal emitters with ultra-narrow bandwidth by exploiting the quasi bound-state-in-the-continuum mode supported by an all-dielectric metasurface structure. The whole structure is composed of a zigzag array of germanium elliptical disks, separated from the gold conductive substrate by a dielectric spacer layer made from the refractory material of Al2O3. Our experimental results demonstrate that even with an amorphous form of evaporated materials for both dielectrics, an emission bandwidth around 80 nm in the MIR can be obtained, one order of magnitude narrower than those achieved with metallic metamaterials. The bandwidth can in principle be further narrowed by a large extent when dielectrics of better quality are used. We further demonstrate with numerical results that this thermal emitter features additional advantages including high directionality, linear polarization, and large spectral tunability. Our results represent a significant step towards the realization of high-performance and low-cost MIR thermal emitters.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
可怜小爬虫完成签到 ,获得积分10
刚刚
常裤子发布了新的文献求助20
刚刚
怡然宛凝完成签到,获得积分10
刚刚
pebble完成签到,获得积分10
1秒前
煎饼煎饼完成签到,获得积分10
1秒前
笑点低靖仇完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
964230130完成签到,获得积分10
1秒前
彭于晏应助香氛采纳,获得10
2秒前
zhuiyu完成签到,获得积分10
2秒前
HXH完成签到,获得积分10
2秒前
小乐子完成签到,获得积分10
3秒前
mwang完成签到,获得积分10
3秒前
嘻嘻哈哈哈哈完成签到 ,获得积分10
3秒前
懦弱的易绿完成签到,获得积分10
3秒前
哈哈哈完成签到,获得积分10
4秒前
大香蕉完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
糕手完成签到 ,获得积分10
4秒前
无聊的万天完成签到,获得积分10
4秒前
唐唐88完成签到,获得积分10
5秒前
脆脆鲨完成签到 ,获得积分10
5秒前
小十七果完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
爱吃肉肉的手性分子完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
xue完成签到 ,获得积分10
6秒前
昨夜雨疏风骤完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
FashionBoy应助不散的和弦采纳,获得10
7秒前
7秒前
7秒前
xrf完成签到,获得积分10
7秒前
新新完成签到,获得积分10
8秒前
nn关闭了nn文献求助
8秒前
yamoon完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
9秒前
害怕的帽子完成签到 ,获得积分10
9秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
9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
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1621
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] | NHBS Field Guides & Natural History 1500
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
Metagames: Games about Games 700
King Tyrant 680
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 5573719
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4659992
关于积分的说明 14727079
捐赠科研通 4599835
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2524518
邀请新用户注册赠送积分活动 1494863
关于科研通互助平台的介绍 1464959