SwePub
Sök i LIBRIS databas

  Utökad sökning

id:"swepub:oai:DiVA.org:kth-328833"
 

Sökning: id:"swepub:oai:DiVA.org:kth-328833" > Thermal Vertical Em...

Thermal Vertical Emitter of Ultra-High Directionality Achieved Through Nonreciprocal Magneto-Optical Lattice Resonances

Shi, K. (författare)
Xing, Y. (författare)
Sun, Y. (författare)
visa fler...
He, N. (författare)
Guo, T. (författare)
He, Sailing (författare)
KTH,Elektroteknisk teori och konstruktion,Centre for Optical and Electromagnetic Research, National Engineering Research Center for Optical Instruments, Zhejiang University, Hangzhou, 310058 China Taizhou Hospital, Zhejiang University, Taizhou, 317000 China
visa färre...
 (creator_code:org_t)
2022-10-26
2022
Engelska.
Ingår i: Advanced Optical Materials. - : Wiley. - 2162-7568 .- 2195-1071. ; 10:24
  • Tidskriftsartikel (refereegranskat)
Abstract Ämnesord
Stäng  
  • Kirchhoff's law shows that reciprocal materials have equal spectral emissivity at two symmetric polar angles, which is a fundamental limit for a thermal emitter to achieve a small angular divergence in the normal direction. Nonreciprocal materials allow violation of Kirchhoff's law as the emissivity at the two symmetric polar angles can be different. However, achieving strong nonreciprocal thermal radiation near zero angle is challenging. In this work, to reduce the power consumption of a light source for e.g. gas sensing, an ultra-high-directional nonreciprocal thermal vertical emitter is proposed, with a periodic structure of magneto-optical material. When B = 3 T or 1.5 T, magneto-optical lattice resonances enable the near-perfect emissivity at 22.36 µm or 22.99 µm at zero angle. The strong nonreciprocity contributed by the collective modes allows for a near-complete violation of Kirchhoff's law at small angles of ±1°. The nonreciprocal emitters have a very small angular divergence (≈1°), which is better than that of the state-of-the-art thermal emitters. The highly directional nonreciprocal thermal emission is robust despite ±25% change in material loss and ±5% fluctuation in structural parameters. This work should inspire the design of high-directional nonreciprocal thermal emitters and their applications in high-resolution thermal imaging, infrared gas sensing, biomedical breath monitoring, and so on.

Ämnesord

NATURVETENSKAP  -- Fysik -- Den kondenserade materiens fysik (hsv//swe)
NATURAL SCIENCES  -- Physical Sciences -- Condensed Matter Physics (hsv//eng)

Nyckelord

magneto-optical lattice resonances
nonreciprocal
small angular divergence
thermal vertical emitter
violation of Kirchhoff's law
Chemical detection
Crime
Crystal lattices
Electromagnetic wave emission
Gas detectors
Gases
Infrared imaging
Light sources
Optical materials
Angular divergence
Kirchhoff laws
Lattice resonances
Magneto-optical
Magneto-optical lattice resonance
Thermal
Violation of kirchhoff law
Optical lattices

Publikations- och innehållstyp

ref (ämneskategori)
art (ämneskategori)

Hitta via bibliotek

Till lärosätets databas

Hitta mer i SwePub

Av författaren/redakt...
Shi, K.
Xing, Y.
Sun, Y.
He, N.
Guo, T.
He, Sailing
Om ämnet
NATURVETENSKAP
NATURVETENSKAP
och Fysik
och Den kondenserade ...
Artiklar i publikationen
Advanced Optical ...
Av lärosätet
Kungliga Tekniska Högskolan

Sök utanför SwePub

Kungliga biblioteket hanterar dina personuppgifter i enlighet med EU:s dataskyddsförordning (2018), GDPR. Läs mer om hur det funkar här.
Så här hanterar KB dina uppgifter vid användning av denna tjänst.

 
pil uppåt Stäng

Kopiera och spara länken för att återkomma till aktuell vy