Controlling thermal emission with refractory epsilon-near-zero metamaterials via topological transitions
Pourquoi ce travail est dans la base
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Notice bibliographique
Résumé
Control of thermal radiation at high temperatures is vital for waste heat recovery and for high-efficiency thermophotovoltaic (TPV) conversion. Previously, structural resonances utilizing gratings, thin film resonances, metasurfaces and photonic crystals were used to spectrally control thermal emission, often requiring lithographic structuring of the surface and causing significant angle dependence. In contrast, here, we demonstrate a refractory W-HfO2 metamaterial, which controls thermal emission through an engineered dielectric response function. The epsilon-near-zero frequency of a metamaterial and the connected optical topological transition (OTT) are adjusted to selectively enhance and suppress the thermal emission in the near-infrared spectrum, crucial for improved TPV efficiency. The near-omnidirectional and spectrally selective emitter is obtained as the emission changes due to material properties and not due to resonances or interference effects, marking a paradigm shift in thermal engineering approaches. We experimentally demonstrate the OTT in a thermally stable metamaterial at high temperatures of 1,000 °C.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle