本网讯
(通讯员
李自成
)
2021
年
3
月
4
日,
物理类顶级期刊
Reports on Progress in Physics
(影响因子
17.032
,
Top
期刊)在线
刊发了
我校电气信息学院青年教师宋金霖与
华中科技大学合作
的题为"
Many-body near-field radiative heat transfer:methods, functionalities and applications
"的
综述
论文。
热辐射在人们日常生活中无处不在,大到
太阳
、
工业锅炉,小到白炽灯、纳米天线
。自本世纪初近场条件下的热辐射可以远超黑体辐射极限这一预言得到实验证实以来,有关
近场
辐射传输的研究层出不穷,
其在不断挑战人类
的理论认知
和
实验观测
水平的同时,
也将人类
对热辐射
这一
普遍存在的
物理现象的
理解
引领到一个
新台阶
。近十年来,
近场
辐射传输的研究视角逐渐扩展到多体系统。相较于两体系统,多体系统更为普遍,而且
,
对于构建如凝聚态物理、原子物理等物理分支的理论基础,多体系统问题不可或缺。更重要的是
,理论
结果表明
,
多体间相互作用更有利于近场辐射传输,还会诱发出诸多反常
热辐射传输
现象,
如光子
热霍尔
效应
和
持续定向热流等等
。
鉴于
此,
该文章系统综述了多体系统近场辐射传输的研究进展,并对未来研究方向以及应用前景进行了展望。论文第一部分系统回顾了近场辐射传输研究从
两体系统
到
多体系统
的发展历程;第二部分介绍了
近场
辐射传输
的基本物理原理,阐述了处理多体近场
辐射传输
的各种理论方法,包括
基于涨落耗散理论的解析法、
散射矩阵法
、
热
离散
偶极子近似法
、波动表面电流
法
和时域有限差分
法
,以及结合了
Boltzmann
方程的动力学方法;第三部分重点介绍了
多体
近场辐射传输
系统
中的新颖
辐射
传输现象
,
包括辐射传输增强、
磁光诱导的
反常热传输
、超扩散和弹道
输运行为
、光子
牵引
效应
以及聚集热发射
等
;第四部分详细介绍了
基于
多体近场辐射传输
的
潜在
应用,包括
热波导、热机、热泵、热开关和分流器、非互易热二极管、
热晶体管以及热存储和逻辑门
等;第五部分
指出
了
多体
系统
的
近场辐射传输
在
理论实验研究和
实际应用中仍然存在
的一些
挑战和机遇
。
本文以武汉工程大学电气信息学院为第一单位,华中科技大学为合作单位。武汉工程大学青年教师宋金霖为论文第一作者,华中科技大学程强教授和胡润副教授为共同通讯作者。论文撰写也得到了华中科技大学周新平教授的指导。
宋金霖,
博士,我校
电气信息学院
教师。
近年来
,
以第一作者
/
共同一作
在
Reports on Progress in Physics
、
Nano Energy
、
Nanophotonics
、
Physical Review Applied
、
Physical Review B
、
Applied Physics Letters
、
International Journal of Heat and Mass Transfer
、
Optics Express
等涵盖纳米尺度传热
、
凝聚态物理和光学工程领域的著名期刊
上
发表论文
10
余篇
。
本文得到了
国家自然科学基金
和
中国博士后科学基金
等项目的共同资助。
论文信息:
Jinlin Song, Qiang Cheng, Bo Zhang, Lu Lu, Xinping Zhou, Zixue Luo and Run Hu, Many-body near-field radiative heat transfer: methods, functionalities and applications, Reports on progress in physics 2021, 84(3): 36501
(审稿人:谢春晖)