近场辐射传热的动态调控在热管理与能量转换领域具有重要应用前景。课题组近期研究了由石墨烯覆盖的hBN超表面组成的二体系统中的非互易近场辐射传热现象。结果发现石墨烯中的非互易表面等离激元（NSPPs）与hBN超表面中的双曲声子极化激元（HPPs）之间存在强耦合作用，使得在石墨烯中施加漂移偏置电流对近场辐射传热的调控有着独特的优势。当真空间隙小于某一个特定值时，通过增加漂移电流速度，热传递系数可提高至初始值的数倍。数值计算结果进一步揭示了漂移电流速度的变化会直接影响NSPPs的色散关系和光子透射系数分布，从而实现对近场辐射热传递的有效调控。此外，我们进一步研究了石墨烯化学势和hBN超表面填充因子对辐射换热的影响。
本研究为高效热管理器件的实现提供可参考的方案。相关研究以“Manipulation of nonreciprocal radiative heat transfer in a two-body system composed of graphene-covered hBN metasurfaces”为题发表在期刊《International Journal of Heat and Mass Transfer》上。
https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2025.127271
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