Nonreciprocal radiative heat transfer between Weyl semimetal nanoparticles mediated by graphene nanoribbons

Weyl半金属 整改 辐射传输 热辐射 材料科学 凝聚态物理 基质(水族馆) 传热 石墨烯 激发态 物理 半金属 纳米技术 机械 光学 带隙 热力学 原子物理学 功率(物理) 海洋学 地质学
作者
Ziqi Yu,Xiaopeng Li,Taehwa Lee,Hideo Iizuka
出处
期刊:International Journal of Heat and Mass Transfer [Elsevier BV]
卷期号:214: 124339-124339 被引量:1
标识
DOI:10.1016/j.ijheatmasstransfer.2023.124339
摘要

We demonstrate tunable thermal rectification enabled by near-field radiative heat transfer between two Weyl semimetal nanoparticles above graphene nanoribbons by rotating the particles and varying their loss factors. We show that, through the rotation, the thermal rectification, quantified by the ratio between the heat powers in the forward and backward directions, is significantly enhanced thanks to the nonreciprocal particles and the substrate that are more strongly coupled than the counterpart systems having reciprocal particles. We reveal that nonreciprocal particles induce spinning Poynting vectors, whose directions can be controlled by rotating the particles and can selectively couple to surface modes excited in the graphene nanoribbons. In addition, by optimizing the loss factor of the particles, the ratio is further improved. Interestingly, we find that when the rotation angles and the loss factor are appropriately chosen, thermal rectification disappears despite nonreciprocal materials in the system. Similarly, the rectification disappears when certain symmetry is satisfied in the system. Our results provide important understanding of nonreciprocal near-field radiative heat transfer in particle-substrate systems involving Weyl semimetals that offer multiple control knobs.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

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
1秒前
长生的落叶完成签到,获得积分10
1秒前
ma发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
2秒前
乐乐应助张道微采纳,获得10
2秒前
十三完成签到,获得积分10
3秒前
请叫我风吹麦浪应助yun4采纳,获得10
3秒前
鳗鱼如松完成签到,获得积分10
4秒前
斯文败类应助网球采纳,获得10
5秒前
xinran发布了新的文献求助10
5秒前
Tonylin发布了新的文献求助10
5秒前
任润完成签到,获得积分10
7秒前
10秒前
10秒前
10秒前
10秒前
10秒前
网球发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
U9A发布了新的文献求助10
17秒前
大海游鱼完成签到 ,获得积分10
17秒前
彭于晏应助向日葵采纳,获得10
19秒前
liaodongjun应助11采纳,获得10
20秒前
20秒前
花花发布了新的文献求助10
21秒前
隐形曼青应助WD采纳,获得10
24秒前
安静问玉发布了新的文献求助10
25秒前
26秒前
26秒前
白夜完成签到,获得积分10
27秒前
28秒前
29秒前
qqzhang发布了新的文献求助10
30秒前
aillyzm发布了新的文献求助10
33秒前
否定之否定完成签到,获得积分10
34秒前
向日葵完成签到,获得积分10
35秒前
Xixicccccccc发布了新的文献求助10
35秒前
36秒前
38秒前
高分求助中
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
Social Research Methods (4th Edition) by Maggie Walter (2019) 1030
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 370
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
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 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3993711
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3534447
关于积分的说明 11265414
捐赠科研通 3274169
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1806326
邀请新用户注册赠送积分活动 883118
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 809712