根據(jù)著名的斯特藩-玻爾茲曼定律,兩個平行介質(zhì)之間的輻射熱傳輸受到傳播電磁波的控制,在理想情況下,極限達到黑體輻射。然而,這一理論的可行性僅限遠場范圍。近年來,隨著納米技術(shù)的高速發(fā)展,研究者發(fā)現(xiàn)在納米尺寸下很多物理現(xiàn)象呈現(xiàn)出新的物理特性。當平行介質(zhì)之間的距離在納米尺度下小于熱輻射的特征波長時,傳播電磁波對輻射熱傳輸?shù)目刂浦饾u失效,而倏逝波、表面極化激元在熱傳輸過程中起主導作用。由于平行介質(zhì)的界面處存在表面波的耦合,近場輻射熱傳輸可以超過黑體輻射幾個數(shù)量級。本論文采用漲落耗散理論對基于石墨烯的各向異性材料之間的近場輻射熱傳輸在理論上進行了定量計算及定性分析。主要研究內(nèi)容有:第一,分析了石墨烯的物理性質(zhì),主要包括石墨烯的基本結(jié)構(gòu)、光電性質(zhì)及石墨烯表面等離激元。介紹了本論文研究的各向異性超材料的雙曲色散特性,推導了各向異性材料的色散關(guān)系,也推導了介質(zhì)-石墨烯-介質(zhì)結(jié)構(gòu)表面的菲涅爾反射系數(shù)。表明各向異性超材料在近場輻射熱傳輸中發(fā)揮的重要作用。根據(jù)近場熱輻射的漲落電動力學及漲落耗散理論,計算熱傳輸系數(shù)。第二,通過構(gòu)建半無限石墨烯覆蓋碳化硅納米線陣列（SiC NWAs）復合結(jié)構(gòu),推導結(jié)構(gòu)表面的菲涅爾... 

【文章來源】：南昌大學江西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

(a)石墨烯的結(jié)構(gòu)示意圖圖1.1(b)石墨烯組成的富勒烯、碳納米管、石墨

電子的弛豫時間 和石墨烯化學勢 。圖 1.2 電導率（a）實部和（b）虛部與頻率和石墨烯化學勢的關(guān)系圖圖1.2用matlab軟件仿真模擬出了石墨烯化學勢和頻率對石墨烯電導率的影響，在很小的頻率范圍內(nèi)才出現(xiàn)亮區(qū)，此時石墨烯電導率受石墨烯化學勢的影響較明顯。隨著頻率增加，石墨烯電導率趨近于零，不受化學勢和頻率的影響。為進一步研究石墨烯化學勢和頻率對電導率的影響，圖 1.3 和圖 1.4 分別用軟件編程模擬了石墨烯電導率實部和虛部在選定石墨烯化學勢數(shù)值的情況下隨頻率變化的關(guān)系，清晰的展示了頻率、化學勢對石墨烯電導率的影響。從圖中可以看出，隨著頻率的不斷增加，石墨烯電導率的實部和虛部都迅速減小，且電導率虛部比實部高出一個數(shù)量級，實部電導率衰減相對緩慢。隨著石墨烯化學勢的增大，電導率的實部與虛部都得到增加，并都往高頻方向移動，發(fā)生了紅移。由于石墨烯

圖 1.3 石墨烯電導率實部在不同化學勢下與頻率的關(guān)系圖 1.4 石墨烯電導率虛部在不同化學勢下與頻率的關(guān)系反射系數(shù)放置在絕對介電函數(shù)和磁導率分別為11 ， 和22 ， 的


本文編號：3372074