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[IEEE 2018年第43届国际红外、毫米波及太赫兹波会议（IRMMW-THz2018） - 日本名古屋（2018年9月9日-2018年9月14日）] 2018年第43届国际红外、毫米波及太赫兹波会议（IRMMW-THz） - 论热致表面等离子体极化激元对金属物体热辐射的贡献
摘要： 我们展示了热致表面等离子体极化激元（TSPPs）对金属物体热辐射贡献的理论与实验评估。研究发现，这种贡献仅显著存在于此类物体平面刻面边缘处、以相对于刻面平面滑动角度观察到的区域，且为p偏振态。我们建立了分析模型，用于计算抵达其源线边缘的整套TSPPs的光谱及积分强度。与热辐射不同，TSPPs强度与温度的三次方而非四次方成正比，同时TSPP光谱相对于热辐射光谱向低频方向移动。
关键词： 热致表面等离子体极化激元、金属物体、热辐射、p偏振、解析模型
更新于2025-09-23 15:21:21
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系外行星手册 || 系外行星特征：次食现象
摘要： 当系外行星运行至其宿主恒星后方时，我们可以测量掩食发生的时间、深度及颜色。本章将阐述如何利用这些观测数据推导出行星的物理特性，例如其昼半球的平均辐射强度、非均匀圆盘照明的偏离程度，或精确测定轨道偏心率。该技术在2005年成为现实；本章将介绍该技术的基本原理、过去12年的主要研究成果以及未来展望。本章还包含一份截至2017年12月所有已发表次食探测结果的参考文献表。
关键词： 反射光、系外行星、轨道偏心率、热辐射、次食
更新于2025-09-23 15:21:01
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热致表面声子极化激元共振通过非共振薄膜介导的表观光谱偏移
摘要： 解释了由非共振薄膜介导的碳化硅（SiC）体材料热致表面声子极化激元（SPhP）共振光谱偏移的物理起源。通过涨落电动力学推导得出：非共振本征硅（Si）薄膜中因SiC热辐射产生的电磁态密度（LDOS），除在分隔SiC与Si层的真空间隙所形成的间隙模式低频共振外，在SPhP共振频率附近还存在局部极大值。真空间隙内的多次反射也会导致SPhP共振频率附近的LDOS下降。因此根据薄膜厚度与真空间隙的比例以及LDOS在薄膜中的计算位置，低频共振可能主导LDOS分布，使得SPhP共振呈现红移现象。在Si薄膜吸收的单色辐射热流中也观察到类似的光谱行为。研究表明：非共振薄膜介导的SPhP共振表观光谱（红/蓝）偏移范围受限于SiC的横光学声子与纵光学声子频率。该研究对涉及异质材料的应用（如热光伏和热整流）具有重要意义——其中间隙模式可能显著干扰通量共振。近场热光谱中系统观测到的共振红移现象也可能源于间隙模式。
关键词： 电磁态局域密度、热辐射、表面声子极化激元、光谱偏移、近场热光谱学
更新于2025-09-23 15:21:01
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蓝宝石衬底上AlGaN/GaN异质结构在低温下的热辐射太赫兹光谱研究
摘要： 本研究对蓝宝石衬底上电泵浦AlGaN/GaN结构的热辐射进行了太赫兹光谱分析。通过对比实验太赫兹光谱结果与理论光谱计算表明：当温度超过155K时，样品晶格热辐射是产生发射的主要机制，且主要受蓝宝石衬底影响。该发射可归因于浅杂质和氮空位中的辐射电子跃迁，以及蓝宝石衬底中纵向光学声子（387 cm?1）的辐射衰减。我们成功证明太赫兹发射光谱可用于确定AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管结构的热发射在发射光谱中占主导地位的温度点。
关键词： 太赫兹光谱学、AlGaN/GaN异质结构、电致发光、热辐射
更新于2025-09-23 15:19:57
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外尔半金属中轴子场实现的非互易热辐射
摘要： 我们周围的物体不断发射和吸收热辐射。这些发射和吸收过程由两个基本辐射特性——发射率和吸收率所支配。根据基尔霍夫热辐射定律，对于互易系统而言，发射率和吸收率必须相等。这一限制削弱了调控热辐射的自由度，并导致光子能量收集系统中存在固有损耗机制。现有突破基尔霍夫定律的方法通常依赖外加强磁场下的磁光效应，但这些方案要么需要强磁?。ㄔ?特斯拉），要么仅能在中等磁?。ㄔ?.3特斯拉）下实现窄带谐振——因为常规磁光效应在热波长范围内的非互易性较弱。本研究证明：磁性外尔半金属中的轴子电动力学可用于构建强非互易热辐射体，在无需任何外磁场的情况下，能在宽角度和宽频范围内近乎完全突破基尔霍夫定律。
关键词： 拓扑材料、外尔半金属、非互易性、磁光效应、热辐射
更新于2025-09-23 15:19:57
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门控可调近场热传递
摘要： 近场热流主动控制技术为纳米级热管理带来新希望，可应用于制冷、热光伏和热电路等领域。类比电子领域的金属氧化物半导体（MOS）电容器，我们提出一种基于超薄等离子体薄膜中载流子积累与耗尽的热开关机制——通过施加外部偏压实现调控。在该设计方案中，等离子体薄膜覆盖于极化激元介质材料之上：该介质既提供表面声子极化激元（SPhP）热传导通道，又能确保高电场作用下的电气绝缘性。通过调节等离子体薄膜中的载流子密度，即可控制表面等离极化激元（SPP）热传导通道。研究表明SPP与SPhP的相互作用能显著增强净热传递效率。我们以碳化硅作为介质层，系统研究了三类栅控可调等离子体材料（透明导电氧化物、掺杂半导体和石墨烯），理论预测其热流对比度可达225%。
关键词： ITO、场效应、石墨烯、热辐射
更新于2025-09-23 12:46:32
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太阳能电池被动冷却的光谱选择性方法：综述
摘要： 太阳能电池在白天运行时因电能转换效率有限而产生废热。这种热量会升高电池工作温度，进而对其电效率产生不利影响。为此，学界已开发出多种冷却方案，包括强制风冷/水冷、光伏-光热混合系统以及相变材料光伏应用等。近年来，通过改变太阳能电池对阳光和热辐射的光谱响应来实现被动冷却的新概念被提出并发展，这一技术从材料科学到工程领域都引发了广泛关注。 本文从基本原理到具体实践，系统评述与分析了通过光谱选择性方法实现太阳能电池被动冷却的最新进展，包括电池辐射冷却和全光谱热管理技术。同时探讨了该新型冷却技术开发中的技术挑战。本文致力于通过调控太阳能电池的光谱特性，系统介绍这种新型被动冷却技术，旨在为电池冷却领域开辟新途径。
关键词： 辐射冷却、热管理、光谱选择性滤光片、太阳能电池、被动冷却、热辐射
更新于2025-09-19 17:13:59
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等离子体超表面远场热辐射的标度律
摘要： 尽管由图案化亚波长结构组成的超材料或超表面已被广泛用于热辐射控制，但超表面中发射体阵列的集体行为仍不明确。本研究基于准正态模理论，推导出一个新标度律来阐明由密集排列的等离子体纳米发射体构成的超表面远场热辐射特性。我们采用紧束缚方法近似发射体阵列的集体共振模式。由于近场相互作用的同相效应，超表面中单个发射体的热辐射会被相邻发射体抑制。研究发现：超表面的整体远场热辐射与发射体堆积密度之间，可能呈现正相关或负相关关系——这取决于单个发射体的模式特性。该新标度律为设计具有特定热辐射特性的超表面提供了通用指导原则。
关键词： 热辐射、等离子体超表面、准正则模理论、紧束缚方法
更新于2025-09-19 17:13:59
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脉冲激光激发下碳材料表层的辐射热衰减动力学
摘要： 实验与理论研究了碳材料表层经调Q钕激光脉冲激发后热辐射的衰减过程。研究发现，衰减曲线可用两个衰减时间分别约为10纳秒和100纳秒的指数分量叠加来较好地近似描述。样品经多脉冲激光辐照时衰减曲线的变化，可解释为这两个分量强度重新分布的结果。基于计算机模拟结果得出结论：发光衰减时间由激光辐射穿透深度与热扩散长度的比值决定，这为测定被研究材料高温（数千开尔文）薄表层的热导率系数提供了可能。
关键词： 衰减动力学、温度传导率、脉冲激光激发、碳材料、热辐射
更新于2025-09-16 10:30:52
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石墨烯等离子体激元振荡产生的电流驱动太赫兹光发射
摘要： 石墨烯是太赫兹光电子学基础研究和器件应用中极具前景的材料体系，近年来已展现出包括光电探测和光学调制在内的多项关键功能。该体系中表面等离激元激发的应用尤其引人注目——因其具有远红外波段动态栅极可调、相对较长寿命以及高度亚波长限制等特性。本研究利用这些优势特性，通过电流驱动的表面等离激元振荡产生窄带可调谐太赫兹辐射。我们采用石墨烯纳米带阵列，其中注入的电流（通过热载流子的产生及后续能量弛豫）激发局域化表面等离激元共振，进而向远场辐射。相应地，在宽频段太赫兹光谱范围（4-8太赫兹）内通过设计调控纳米带宽度、并通过栅极电压主动控制，测得了显著的可调谐发射峰。这些成果为研究石墨烯中的表面等离激元与热载流子现象提供了新途径，在开发高度微型化且宽频可调谐的太赫兹辐射源方面具有重要技术价值。
关键词： 热辐射、等离子体激元学、热载流子效应、太赫兹光电子学、石墨烯
更新于2025-09-11 14:15:04