银光栅结构的三体近场辐射特性研究

发布时间：2025-04-15 02:05

　　近年来,微机电系统的蓬勃发展,使得需要研究微米和纳米尺度级别的问题。由于尺度的缩小,存在于固态物体表面的倏逝波会强烈参与到辐射换热中,进入了所谓的近场辐射换热领域。近年来,对新型近场显微镜和微尺度光子传输控制的需求,使得近场辐射换热由两体系统,发展到三体辐射换热系统。但是由于三体系统辐射计算公式的复杂,目前对三体倏逝模式光子辐射换热的描述还停留在平板薄膜系统水平,需要进一步地提出数值方法,使得可以计算有亚波长特性的结构。本文针对于近场温度相互独立三体系统,将针对于平板薄膜的辐射热流计算公式,推广为可计算包含有亚波长结构系统的计算公式。采用严格耦合波法计算亚波长结构内倏逝波的各阶散射波散射矩阵,并对散射矩阵进行组装与运算,最终得到由于倏逝模式光子交换产生的换热。本文利用提出的三体亚波长系统倏逝波辐射换热计算公式,分析计算了银基底-银/二氧化硅光栅-银基底三体系统的倏逝模式热辐射传输特性。发现通过调节银/二氧化硅光栅中的结构填充率,可以实现单峰强透射与双峰强透射特性。通过对银基底-银/二氧化硅光栅-银基底三体系统和相关系统的光谱透射特性分析,发现强透射峰来自于光栅中类表面模式和腔体模式的耦合...

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1多层膜红外辐射制冷结构

哈尔滨工业大学硕士学位论文[17～19]。多体系统的相关工作极大丰富了近场辐奇的应用。在双体系统中，存在着两个温度无生随机涨落耗散电流。而以三体系统为例，系效应互不关联，因而具有了更为丰富的交互作金属基周期性亚波长结构及其在多体近场红一系列理论研究工作，分析亚波长条件下的红在多体....

图1-Z玻璃一聚合体辐射制冷薄膜[23]

过材料特有的光学特性，实现了对太阳辐射吸收的抑制和自身红，因而在太阳直射条件下也可以维持低于环境的材料温度。图1-3渔网状的周期性结构[25]Fig.1-3Fishnetlikeperiodicstructure[25]

图1-1所远红外波段具有所谓的“大气窗口”，对远红外的电磁波吸收率

Raman[22]等人基于多层膜结构，设计并制备了一个天空辐射器，如图1-1所示。地球大气在远红外波段具有所谓的“大气窗口”，对远红外的电磁波吸收率极低，物体的热能可以传输到处于4K温度下的外太空。通过抑制可见光的吸收减少热量输入，通过增强远红外的发射提高热量输出，进而实现辐射制....

图1-3渔网状的周期性结构

图1-2玻璃-聚合体辐射制冷薄膜[23]lass-polymerhybridizedinfraredradiativecool基于多层膜结构，设计并制备了一个天空红外波段具有所谓的“大气窗口”，对远可以传输到处于4K温度下的外太空。通过增强远红外的发射提高热量输出，进....

本文编号：4039901