由静磁场实现的近场辐射热调制开题报告

1. 研究目的与意义

当两个物体距离几百纳米时，近场热辐射比远场热辐射更为重要，由于两物体间倐逝波的强烈耦合效应，使近场热辐射可以超出普朗克黑体极限好几个量级。

共振表面波能进一步增强近场热辐射。

石墨烯结构的磁调制是通过控制外部参数来动态调节器件内的热辐射通量的方法，为近场热辐射开辟了新的途径。

2. 研究内容和预期目标

（1）简述近场热调制的概念和现存的调制方法及其优缺点、理论背景、理论方法和本工作的意义。

（2）利用电动力学知识，结合石墨烯在垂直方向磁场作用下的张量电导率，推导电磁波在空气与石墨烯包覆的NaBr分界面上的反射系数，根据两物体间的近场传热理论计算传热系数。

（3）改变磁场、石墨烯的费米能级和电荷迁移率，找出最大和最小的传热系数。

（4）画出调制比曲线，分析最大调制比的条件和调制手段。

3. 研究的方法与步骤

（1）通过波动电动力学知识和石墨烯在垂直方向磁场作用下的张量电导率，推导电磁波在空气与石墨烯包覆的NaBr分界面上的反射系数，根据两物体间的近场传热理论计算传热系数。

（2）通过改变磁场、石墨烯的费米能级和电荷迁移率，找出最大和最小的传热系数。

（3）绘制出调制比曲线，分析最大调制比的条件和调制手段。

4. 参考文献

[1] basu s , zhang zm , fu cj . review of near-field thermal radiation and its appli- cations to energy conversion. int j energy res 2009;33:1203–32 .

[2] rousseau e , siria a , jourdan g , volz s , comin f , cherier j , graffet jj . radiative heat transfer at the nanoscale. nature photon 2009;3:514–17 .

[3] shen s , narayanaswamy a , chen g . surfacephonon polaritonsmediated en- ergy transfer between nanoscale gaps. nano lett 2009;9:2909–13 .

[4] shen s , mavrokefalos a , sambegoro p , chen g . nanoscale thermal radiation between two gold surfaces. appl phys lett 2012;100:233114 .

5. 计划与进度安排

（1） 2月4日-3月6日 开题报告

（2） 3月10日-4月6日 资料收集

（3） 4月7日-5月29日 进行论文写作

（4） 4月15日-4月30日 进行中期检查