1. 研究目的与意义
本论文的研究背景:
经典的热辐射理论基于黑体概念。在远场,两个介质间的距离远远大于热辐射的特征波长,因此,适用于stefan-boltzmann定律;而当两个介质间的距离跟热辐射的特征波长相当或小于特征波长时,近场效应就变得越来越重要。此时,经典的热辐射理论将不再适用,因此,不能用于计算两物体间的热辐射量。在近场,由于倏逝波的作用,两物体间的热辐射流得到了极大的增强,甚至远远超过黑体辐射。
本论文研究的目的及意义:
2. 研究内容和预期目标
研究内容:
在近场,倏逝波或表面模(表面等离激元和表面极化激元)通过光子遂穿效应,可以突破远场辐射时的黑体极限,显著提高辐射传热。通过对介质分界面上反射系数的推导,对石墨烯,h-bn相关物理性质进行描述,推导电导率,电容率公式及特点;并且由两介质之间总的辐射传热公式,通过数值模拟,来探讨石墨烯与h-bn组成的多层结构间的近场辐射传热特性。并探讨石墨烯的化学势、叠片层数和厚度等因素对辐射传热的影响。
预期目标:
3. 研究的方法与步骤
研究方法:
本论文拟研究石墨烯与h-bn组成的多层结构间的近场辐射传热特性。讨论石墨烯的化学势、叠片层数和厚度等因素对辐射传热的影响。
研究步骤:
4. 参考文献
[1] W. Eckhardt, Z. "Near-field radiative heat transfer between chiral metamaterials", Physik B-Condensed Matter 46(1971)3303. [2] C. Hargreaves, "Near-field radiative heat transfer between metamaterials coated by silicon carbide", Phys. Lett. A 30(1969)491. [3] S. Shen, A. Narayanaswamy, and G. Chen. "Nanoscale heat flux between nanoporous materials", Appl. Phys. Lett. 9(2009)2909. [4] P. Ben-Abdallah, K. Joulain, and A. Pryamikov, "Noncontact hert transfer between two metamaterials", Appl. Phys. Lett. 96(2010)143117. [5] P. Ben-Abdallah, K. Joulain, "Near-field scanning thermal microscope", Phys. Rev. B 82(2010)121419(R). [6] J. Song and Q. Cheng, "Spectral tuning of near-field radiative heat flux between two thin silicon carbide films", Phys. Rev. B 94 (2016) 125419. [7] X. Liu, R. Z. Zhang, and Z. Zhang, "Theory of heat-transfer duo to fluctuation electromagnetic field", ACS Photonics 1(2014)785. [8] K. Shi, F. Bao, and S. He, "Thermally stimulated electromagnetic fields of solids", ACS Photonics 4(2017)971. [9] M. Lim, S. Jin, S. S. Lee, and B. J. Lee, "Thermal rectification based on thermochromic materials", Opt. Express 23(2015)A240. [10] R. Z. Zhang, X. Liu, and Z. M. Zhang, "Theory of near-field radiative heat transfer for stratified magnetic media", AIP Advances 5(2015)053501.
|
5. 计划与进度安排
(1)3月5日-3月18日收集资料,完成开题报告; (2)3月19日-6月5日组织材料、理论推导、数值计算,进行论文写作,期间在4月 23日-5月6日,接受学院组织的中期检查; (3)5月16日-5月22日完成论文初稿,同时完成一篇相关英文文章的翻译、校对、修改; (4)5月30日-6月5日 论文修改、定稿打印; (5) 6月10日前后进行预答辩; (5) 6月13日-6月18日答辩。
|
课题毕业论文、开题报告、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。