Международная группа исследователей предложила концепцию устройства для программируемого управления тепловым излучением. Работа посвящена возможности раздельно контролировать поглощение тепла и его последующее излучение. Такой подход может расширить возможности управления тепловой энергией.
Обычно эти процессы связаны законом теплового излучения Кирхгофа: способность поверхности поглощать тепло при определенных угле и длине волны должна соответствовать способности излучать его в тех же условиях. Ученые рассчитывают обойти это ограничение с помощью управления светом магнитным полем. Результаты исследования опубликованы в журнале Laser & Photonics Reviews.
Предложенное устройство получило название метарешетка. В его основе лежат магнитооптический материал, свойства которого меняются под воздействием магнитного поля, и материал с фазовым переходом, выполняющий роль памяти. Последний может переходить между аморфным и кристаллическим состояниями и состоит из сплава германия, сурьмы и теллура.
Микроскопические выступы метарешетки должны удерживать и направлять поступающий свет. Настраивая угол падения света, силу магнитного поля и размеры решетки, можно задавать необходимые параметры поглощения тепла. При этом устройство, по замыслу авторов, сможет сохранять свое состояние даже после отключения питания.
Разработка пока существует на уровне теоретических расчетов и моделирования, поэтому следующим этапом должно стать создание опытного образца. Исследователи считают, что подобные решения могут пригодиться для инфракрасных излучателей, тепловых систем, датчиков и фотонной памяти. При этом в работе основное внимание уделено поглощению тепла, а особенности теплового излучения изучены менее подробно.