宽带和光谱选择性光热转换通过纳米集群组装无序的等离子金属表面

科学领域:

• 纳米光子学和等离子学
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 能源转换 能源转换

背景情况:

• 等离子元表面通过非辐射衰变实现了高效的光吸收和光热转换.
• 现有的超表面面临着有限的光谱范围,昂贵的制造和可扩展性的挑战.

研究的目的:

• 为了演示一个新的无序的等离子金属表面用于可调节的光热转换.
• 克服当前等离子体元表面的制造和光谱限制.
• 引入一种使用表面增强拉曼光谱法 (SERS) 测量温度的方法.

主要方法:

• 通过在光学腔中密集地包装超小的等离子纳米集群来制造无序的元表面.
• 使用单壁碳纳米管 (SWCNTs) 作为SERS探针进行现场温度测量.
• 宽带和可重新配置的吸收特性在可见光谱的表征.

主要成果:

• 展示了带宽或可重新配置可见光吸收的无序元表面.
• 实现了连续波长调节的光热转换.
• 成功使用SWCNTs来准确测量超表面的温度.

结论:

• 这种自下而上制造的无序等离子体系统提供了高效的光热转换,克服了自上而下的方法的局限性.
• 开发的超表面是可调节能收获和热电子应用的多功能平台.
• 这项工作为先进的等离子体器件提供了可扩展和具有成本效益的方法.