Abstract

We investigate near-field radiative heat transfer between two thin films made of metamaterials. The impact of film thickness on magnetic and electric surface polaritons (ESPs) is analyzed. It is found that the strength as well as the location of magnetic resonance does not change with film thickness until the film behaves as semi-infinite for the dielectric function chosen in this study. When the film is thinner than vacuum gap, both electric and magnetic polaritons contribute evenly to near-field radiative heat transfer. At larger film thicknesses, ESPs dominate heat transfer due to excitation of a larger number of modes. Results obtained from this study will facilitate applications of metamaterials as thin-film coatings for energy systems.

© 2014 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. S. Basu, Z. M. Zhang, and C. J. Fu, Int. J. Energy Res. 33, 1203 (2009).
    [CrossRef]
  2. K. Park, S. Basu, W. P. King, and Z. M. Zhang, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer 109, 305 (2008).
    [CrossRef]
  3. M. Francoeur, R. Vaillon, and M. P. Mengüç, IEEE Trans. Energy Convers. 26, 686 (2011).
    [CrossRef]
  4. M. Laroche, R. Carminati, and J.-J. Greffet, J. Appl. Phys. 100, 063704 (2006).
    [CrossRef]
  5. R. Messina and P. Ben-Abdallah, Sci. Rep. 3, 01383 (2013).
    [CrossRef]
  6. O. Ilic, M. Jablan, J. D. Joannopoulos, I. Celanovic, and M. Soljacic, Opt. Express 20, A366 (2012).
    [CrossRef]
  7. R. S. Di Matteo, P. Greiff, S. L. Finberg, K. A. Young-Waithe, H. K. H. Choy, M. M. Masaki, and C. G. Fonstad, Appl. Phys. Lett. 79, 1894 (2001).
    [CrossRef]
  8. C. R. Otey, W. T. Lau, and S. Fan, Phys. Rev. Lett. 104, 154301 (2010).
    [CrossRef]
  9. S. Basu and M. Francoeur, Appl. Phys. Lett. 98, 113106 (2011).
    [CrossRef]
  10. H. Iizuka and S. Fan, J. Appl. Phys. 112, 024304 (2012).
    [CrossRef]
  11. J. Huang, Q. Li, Z. Zheng, and Y. Xuan, Int. J. Heat Mass Trans. 67, 575 (2013).
    [CrossRef]
  12. Y. Yang, S. Basu, and L. Wang, Appl. Phys. Lett. 103, 163101 (2013).
    [CrossRef]
  13. L. Zhu, C. R. Otey, and S. Fan, Phys. Rev. B 88, 184301 (2013).
    [CrossRef]
  14. L. Zhu, C. R. Otey, and S. Fan, Appl. Phys. Lett. 100, 044104 (2012).
    [CrossRef]
  15. B. Guha, C. R. Otey, C. B. Poitras, S. Fan, and M. Lipson, Nano Lett. 12, 4546 (2012).
    [CrossRef]
  16. K. Joulain, J. Drevillon, and P. Ben-Abdallah, Phys. Rev. B 81, 165119 (2010).
    [CrossRef]
  17. Z. Zheng and Y. Xuan, Int. J. Heat Mass Trans. 54, 1101 (2011).
    [CrossRef]
  18. M. Francoeur, S. Basu, and S. J. Peterson, Opt. Express 19, 18774 (2011).
    [CrossRef]
  19. S. Basu and M. Francoeur, Appl. Phys. Lett. 99, 143107 (2011).
    [CrossRef]
  20. S. J. Peterson, S. Basu, and M. Francoeur, Photon. Nanostr. Fundam. Appl. 11, 167 (2013).
    [CrossRef]
  21. S. J. Peterson, S. Basu, B. Raeymaekers, and M. Francoeur, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer 129, 277 (2013).
    [CrossRef]
  22. D. R. Smith and D. Schurig, Phys. Rev. Lett. 90, 077405 (2003).
    [CrossRef]
  23. L. S. Nefedov and C. R. Simovski, Phys. Rev. B. 84, 195459 (2011).
    [CrossRef]
  24. S.-A. Biehs, M. Tschikin, R. Messina, and P. Ben-Abdallah, Appl. Phys. Lett. 102, 131106 (2013).
    [CrossRef]
  25. C. L. Cortes, W. Newman, S. Molesky, and Z. Jacob, J. Opt. 14, 063001 (2012).
    [CrossRef]
  26. P. Ben-Abdallah, K. Joulain, J. Drevillon, and G. Domingues, Appl. Phys. Lett. 94, 153117 (2009).
    [CrossRef]
  27. M. Francoeur, M. P. Mengüç, and R. Vaillon, Phys. Rev. B 84, 075436 (2011).
    [CrossRef]
  28. S. Basu and M. Francoeur, Appl. Phys. Lett. 98, 243120 (2011).
    [CrossRef]
  29. S.-A. Biehs, F. S. S. Rosa, and P. Ben-Abdallah, Appl. Phys. Lett. 98, 243102 (2011).
    [CrossRef]
  30. S.-A. Biehs, P. Ben-Abdallah, F. S. S. Rosa, K. Joulain, and J.-J. Greffet, Opt. Express 19, A1088 (2011).
    [CrossRef]
  31. S. Basu and L. Wang, Appl. Phys. Lett. 102, 053101 (2013).
    [CrossRef]
  32. X. J. Wang, S. Basu, and Z. M. Zhang, J. Phys. D 42, 245403 (2009).
    [CrossRef]

2013 (8)

R. Messina and P. Ben-Abdallah, Sci. Rep. 3, 01383 (2013).
[CrossRef]

J. Huang, Q. Li, Z. Zheng, and Y. Xuan, Int. J. Heat Mass Trans. 67, 575 (2013).
[CrossRef]

Y. Yang, S. Basu, and L. Wang, Appl. Phys. Lett. 103, 163101 (2013).
[CrossRef]

L. Zhu, C. R. Otey, and S. Fan, Phys. Rev. B 88, 184301 (2013).
[CrossRef]

S. J. Peterson, S. Basu, and M. Francoeur, Photon. Nanostr. Fundam. Appl. 11, 167 (2013).
[CrossRef]

S. J. Peterson, S. Basu, B. Raeymaekers, and M. Francoeur, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer 129, 277 (2013).
[CrossRef]

S.-A. Biehs, M. Tschikin, R. Messina, and P. Ben-Abdallah, Appl. Phys. Lett. 102, 131106 (2013).
[CrossRef]

S. Basu and L. Wang, Appl. Phys. Lett. 102, 053101 (2013).
[CrossRef]

2012 (5)

C. L. Cortes, W. Newman, S. Molesky, and Z. Jacob, J. Opt. 14, 063001 (2012).
[CrossRef]

H. Iizuka and S. Fan, J. Appl. Phys. 112, 024304 (2012).
[CrossRef]

L. Zhu, C. R. Otey, and S. Fan, Appl. Phys. Lett. 100, 044104 (2012).
[CrossRef]

B. Guha, C. R. Otey, C. B. Poitras, S. Fan, and M. Lipson, Nano Lett. 12, 4546 (2012).
[CrossRef]

O. Ilic, M. Jablan, J. D. Joannopoulos, I. Celanovic, and M. Soljacic, Opt. Express 20, A366 (2012).
[CrossRef]

2011 (10)

S. Basu and M. Francoeur, Appl. Phys. Lett. 98, 113106 (2011).
[CrossRef]

M. Francoeur, R. Vaillon, and M. P. Mengüç, IEEE Trans. Energy Convers. 26, 686 (2011).
[CrossRef]

Z. Zheng and Y. Xuan, Int. J. Heat Mass Trans. 54, 1101 (2011).
[CrossRef]

M. Francoeur, S. Basu, and S. J. Peterson, Opt. Express 19, 18774 (2011).
[CrossRef]

S. Basu and M. Francoeur, Appl. Phys. Lett. 99, 143107 (2011).
[CrossRef]

L. S. Nefedov and C. R. Simovski, Phys. Rev. B. 84, 195459 (2011).
[CrossRef]

M. Francoeur, M. P. Mengüç, and R. Vaillon, Phys. Rev. B 84, 075436 (2011).
[CrossRef]

S. Basu and M. Francoeur, Appl. Phys. Lett. 98, 243120 (2011).
[CrossRef]

S.-A. Biehs, F. S. S. Rosa, and P. Ben-Abdallah, Appl. Phys. Lett. 98, 243102 (2011).
[CrossRef]

S.-A. Biehs, P. Ben-Abdallah, F. S. S. Rosa, K. Joulain, and J.-J. Greffet, Opt. Express 19, A1088 (2011).
[CrossRef]

2010 (2)

K. Joulain, J. Drevillon, and P. Ben-Abdallah, Phys. Rev. B 81, 165119 (2010).
[CrossRef]

C. R. Otey, W. T. Lau, and S. Fan, Phys. Rev. Lett. 104, 154301 (2010).
[CrossRef]

2009 (3)

S. Basu, Z. M. Zhang, and C. J. Fu, Int. J. Energy Res. 33, 1203 (2009).
[CrossRef]

P. Ben-Abdallah, K. Joulain, J. Drevillon, and G. Domingues, Appl. Phys. Lett. 94, 153117 (2009).
[CrossRef]

X. J. Wang, S. Basu, and Z. M. Zhang, J. Phys. D 42, 245403 (2009).
[CrossRef]

2008 (1)

K. Park, S. Basu, W. P. King, and Z. M. Zhang, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer 109, 305 (2008).
[CrossRef]

2006 (1)

M. Laroche, R. Carminati, and J.-J. Greffet, J. Appl. Phys. 100, 063704 (2006).
[CrossRef]

2003 (1)

D. R. Smith and D. Schurig, Phys. Rev. Lett. 90, 077405 (2003).
[CrossRef]

2001 (1)

R. S. Di Matteo, P. Greiff, S. L. Finberg, K. A. Young-Waithe, H. K. H. Choy, M. M. Masaki, and C. G. Fonstad, Appl. Phys. Lett. 79, 1894 (2001).
[CrossRef]

Basu, S.

Y. Yang, S. Basu, and L. Wang, Appl. Phys. Lett. 103, 163101 (2013).
[CrossRef]

S. J. Peterson, S. Basu, and M. Francoeur, Photon. Nanostr. Fundam. Appl. 11, 167 (2013).
[CrossRef]

S. J. Peterson, S. Basu, B. Raeymaekers, and M. Francoeur, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer 129, 277 (2013).
[CrossRef]

S. Basu and L. Wang, Appl. Phys. Lett. 102, 053101 (2013).
[CrossRef]

S. Basu and M. Francoeur, Appl. Phys. Lett. 98, 243120 (2011).
[CrossRef]

S. Basu and M. Francoeur, Appl. Phys. Lett. 99, 143107 (2011).
[CrossRef]

M. Francoeur, S. Basu, and S. J. Peterson, Opt. Express 19, 18774 (2011).
[CrossRef]

S. Basu and M. Francoeur, Appl. Phys. Lett. 98, 113106 (2011).
[CrossRef]

S. Basu, Z. M. Zhang, and C. J. Fu, Int. J. Energy Res. 33, 1203 (2009).
[CrossRef]

X. J. Wang, S. Basu, and Z. M. Zhang, J. Phys. D 42, 245403 (2009).
[CrossRef]

K. Park, S. Basu, W. P. King, and Z. M. Zhang, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer 109, 305 (2008).
[CrossRef]

Ben-Abdallah, P.

R. Messina and P. Ben-Abdallah, Sci. Rep. 3, 01383 (2013).
[CrossRef]

S.-A. Biehs, M. Tschikin, R. Messina, and P. Ben-Abdallah, Appl. Phys. Lett. 102, 131106 (2013).
[CrossRef]

S.-A. Biehs, F. S. S. Rosa, and P. Ben-Abdallah, Appl. Phys. Lett. 98, 243102 (2011).
[CrossRef]

S.-A. Biehs, P. Ben-Abdallah, F. S. S. Rosa, K. Joulain, and J.-J. Greffet, Opt. Express 19, A1088 (2011).
[CrossRef]

K. Joulain, J. Drevillon, and P. Ben-Abdallah, Phys. Rev. B 81, 165119 (2010).
[CrossRef]

P. Ben-Abdallah, K. Joulain, J. Drevillon, and G. Domingues, Appl. Phys. Lett. 94, 153117 (2009).
[CrossRef]

Biehs, S.-A.

S.-A. Biehs, M. Tschikin, R. Messina, and P. Ben-Abdallah, Appl. Phys. Lett. 102, 131106 (2013).
[CrossRef]

S.-A. Biehs, P. Ben-Abdallah, F. S. S. Rosa, K. Joulain, and J.-J. Greffet, Opt. Express 19, A1088 (2011).
[CrossRef]

S.-A. Biehs, F. S. S. Rosa, and P. Ben-Abdallah, Appl. Phys. Lett. 98, 243102 (2011).
[CrossRef]

Carminati, R.

M. Laroche, R. Carminati, and J.-J. Greffet, J. Appl. Phys. 100, 063704 (2006).
[CrossRef]

Celanovic, I.

Choy, H. K. H.

R. S. Di Matteo, P. Greiff, S. L. Finberg, K. A. Young-Waithe, H. K. H. Choy, M. M. Masaki, and C. G. Fonstad, Appl. Phys. Lett. 79, 1894 (2001).
[CrossRef]

Cortes, C. L.

C. L. Cortes, W. Newman, S. Molesky, and Z. Jacob, J. Opt. 14, 063001 (2012).
[CrossRef]

Di Matteo, R. S.

R. S. Di Matteo, P. Greiff, S. L. Finberg, K. A. Young-Waithe, H. K. H. Choy, M. M. Masaki, and C. G. Fonstad, Appl. Phys. Lett. 79, 1894 (2001).
[CrossRef]

Domingues, G.

P. Ben-Abdallah, K. Joulain, J. Drevillon, and G. Domingues, Appl. Phys. Lett. 94, 153117 (2009).
[CrossRef]

Drevillon, J.

K. Joulain, J. Drevillon, and P. Ben-Abdallah, Phys. Rev. B 81, 165119 (2010).
[CrossRef]

P. Ben-Abdallah, K. Joulain, J. Drevillon, and G. Domingues, Appl. Phys. Lett. 94, 153117 (2009).
[CrossRef]

Fan, S.

L. Zhu, C. R. Otey, and S. Fan, Phys. Rev. B 88, 184301 (2013).
[CrossRef]

L. Zhu, C. R. Otey, and S. Fan, Appl. Phys. Lett. 100, 044104 (2012).
[CrossRef]

B. Guha, C. R. Otey, C. B. Poitras, S. Fan, and M. Lipson, Nano Lett. 12, 4546 (2012).
[CrossRef]

H. Iizuka and S. Fan, J. Appl. Phys. 112, 024304 (2012).
[CrossRef]

C. R. Otey, W. T. Lau, and S. Fan, Phys. Rev. Lett. 104, 154301 (2010).
[CrossRef]

Finberg, S. L.

R. S. Di Matteo, P. Greiff, S. L. Finberg, K. A. Young-Waithe, H. K. H. Choy, M. M. Masaki, and C. G. Fonstad, Appl. Phys. Lett. 79, 1894 (2001).
[CrossRef]

Fonstad, C. G.

R. S. Di Matteo, P. Greiff, S. L. Finberg, K. A. Young-Waithe, H. K. H. Choy, M. M. Masaki, and C. G. Fonstad, Appl. Phys. Lett. 79, 1894 (2001).
[CrossRef]

Francoeur, M.

S. J. Peterson, S. Basu, and M. Francoeur, Photon. Nanostr. Fundam. Appl. 11, 167 (2013).
[CrossRef]

S. J. Peterson, S. Basu, B. Raeymaekers, and M. Francoeur, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer 129, 277 (2013).
[CrossRef]

S. Basu and M. Francoeur, Appl. Phys. Lett. 99, 143107 (2011).
[CrossRef]

M. Francoeur, S. Basu, and S. J. Peterson, Opt. Express 19, 18774 (2011).
[CrossRef]

S. Basu and M. Francoeur, Appl. Phys. Lett. 98, 113106 (2011).
[CrossRef]

M. Francoeur, R. Vaillon, and M. P. Mengüç, IEEE Trans. Energy Convers. 26, 686 (2011).
[CrossRef]

S. Basu and M. Francoeur, Appl. Phys. Lett. 98, 243120 (2011).
[CrossRef]

M. Francoeur, M. P. Mengüç, and R. Vaillon, Phys. Rev. B 84, 075436 (2011).
[CrossRef]

Fu, C. J.

S. Basu, Z. M. Zhang, and C. J. Fu, Int. J. Energy Res. 33, 1203 (2009).
[CrossRef]

Greffet, J.-J.

Greiff, P.

R. S. Di Matteo, P. Greiff, S. L. Finberg, K. A. Young-Waithe, H. K. H. Choy, M. M. Masaki, and C. G. Fonstad, Appl. Phys. Lett. 79, 1894 (2001).
[CrossRef]

Guha, B.

B. Guha, C. R. Otey, C. B. Poitras, S. Fan, and M. Lipson, Nano Lett. 12, 4546 (2012).
[CrossRef]

Huang, J.

J. Huang, Q. Li, Z. Zheng, and Y. Xuan, Int. J. Heat Mass Trans. 67, 575 (2013).
[CrossRef]

Iizuka, H.

H. Iizuka and S. Fan, J. Appl. Phys. 112, 024304 (2012).
[CrossRef]

Ilic, O.

Jablan, M.

Jacob, Z.

C. L. Cortes, W. Newman, S. Molesky, and Z. Jacob, J. Opt. 14, 063001 (2012).
[CrossRef]

Joannopoulos, J. D.

Joulain, K.

S.-A. Biehs, P. Ben-Abdallah, F. S. S. Rosa, K. Joulain, and J.-J. Greffet, Opt. Express 19, A1088 (2011).
[CrossRef]

K. Joulain, J. Drevillon, and P. Ben-Abdallah, Phys. Rev. B 81, 165119 (2010).
[CrossRef]

P. Ben-Abdallah, K. Joulain, J. Drevillon, and G. Domingues, Appl. Phys. Lett. 94, 153117 (2009).
[CrossRef]

King, W. P.

K. Park, S. Basu, W. P. King, and Z. M. Zhang, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer 109, 305 (2008).
[CrossRef]

Laroche, M.

M. Laroche, R. Carminati, and J.-J. Greffet, J. Appl. Phys. 100, 063704 (2006).
[CrossRef]

Lau, W. T.

C. R. Otey, W. T. Lau, and S. Fan, Phys. Rev. Lett. 104, 154301 (2010).
[CrossRef]

Li, Q.

J. Huang, Q. Li, Z. Zheng, and Y. Xuan, Int. J. Heat Mass Trans. 67, 575 (2013).
[CrossRef]

Lipson, M.

B. Guha, C. R. Otey, C. B. Poitras, S. Fan, and M. Lipson, Nano Lett. 12, 4546 (2012).
[CrossRef]

Masaki, M. M.

R. S. Di Matteo, P. Greiff, S. L. Finberg, K. A. Young-Waithe, H. K. H. Choy, M. M. Masaki, and C. G. Fonstad, Appl. Phys. Lett. 79, 1894 (2001).
[CrossRef]

Mengüç, M. P.

M. Francoeur, R. Vaillon, and M. P. Mengüç, IEEE Trans. Energy Convers. 26, 686 (2011).
[CrossRef]

M. Francoeur, M. P. Mengüç, and R. Vaillon, Phys. Rev. B 84, 075436 (2011).
[CrossRef]

Messina, R.

S.-A. Biehs, M. Tschikin, R. Messina, and P. Ben-Abdallah, Appl. Phys. Lett. 102, 131106 (2013).
[CrossRef]

R. Messina and P. Ben-Abdallah, Sci. Rep. 3, 01383 (2013).
[CrossRef]

Molesky, S.

C. L. Cortes, W. Newman, S. Molesky, and Z. Jacob, J. Opt. 14, 063001 (2012).
[CrossRef]

Nefedov, L. S.

L. S. Nefedov and C. R. Simovski, Phys. Rev. B. 84, 195459 (2011).
[CrossRef]

Newman, W.

C. L. Cortes, W. Newman, S. Molesky, and Z. Jacob, J. Opt. 14, 063001 (2012).
[CrossRef]

Otey, C. R.

L. Zhu, C. R. Otey, and S. Fan, Phys. Rev. B 88, 184301 (2013).
[CrossRef]

L. Zhu, C. R. Otey, and S. Fan, Appl. Phys. Lett. 100, 044104 (2012).
[CrossRef]

B. Guha, C. R. Otey, C. B. Poitras, S. Fan, and M. Lipson, Nano Lett. 12, 4546 (2012).
[CrossRef]

C. R. Otey, W. T. Lau, and S. Fan, Phys. Rev. Lett. 104, 154301 (2010).
[CrossRef]

Park, K.

K. Park, S. Basu, W. P. King, and Z. M. Zhang, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer 109, 305 (2008).
[CrossRef]

Peterson, S. J.

S. J. Peterson, S. Basu, and M. Francoeur, Photon. Nanostr. Fundam. Appl. 11, 167 (2013).
[CrossRef]

S. J. Peterson, S. Basu, B. Raeymaekers, and M. Francoeur, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer 129, 277 (2013).
[CrossRef]

M. Francoeur, S. Basu, and S. J. Peterson, Opt. Express 19, 18774 (2011).
[CrossRef]

Poitras, C. B.

B. Guha, C. R. Otey, C. B. Poitras, S. Fan, and M. Lipson, Nano Lett. 12, 4546 (2012).
[CrossRef]

Raeymaekers, B.

S. J. Peterson, S. Basu, B. Raeymaekers, and M. Francoeur, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer 129, 277 (2013).
[CrossRef]

Rosa, F. S. S.

S.-A. Biehs, F. S. S. Rosa, and P. Ben-Abdallah, Appl. Phys. Lett. 98, 243102 (2011).
[CrossRef]

S.-A. Biehs, P. Ben-Abdallah, F. S. S. Rosa, K. Joulain, and J.-J. Greffet, Opt. Express 19, A1088 (2011).
[CrossRef]

Schurig, D.

D. R. Smith and D. Schurig, Phys. Rev. Lett. 90, 077405 (2003).
[CrossRef]

Simovski, C. R.

L. S. Nefedov and C. R. Simovski, Phys. Rev. B. 84, 195459 (2011).
[CrossRef]

Smith, D. R.

D. R. Smith and D. Schurig, Phys. Rev. Lett. 90, 077405 (2003).
[CrossRef]

Soljacic, M.

Tschikin, M.

S.-A. Biehs, M. Tschikin, R. Messina, and P. Ben-Abdallah, Appl. Phys. Lett. 102, 131106 (2013).
[CrossRef]

Vaillon, R.

M. Francoeur, M. P. Mengüç, and R. Vaillon, Phys. Rev. B 84, 075436 (2011).
[CrossRef]

M. Francoeur, R. Vaillon, and M. P. Mengüç, IEEE Trans. Energy Convers. 26, 686 (2011).
[CrossRef]

Wang, L.

Y. Yang, S. Basu, and L. Wang, Appl. Phys. Lett. 103, 163101 (2013).
[CrossRef]

S. Basu and L. Wang, Appl. Phys. Lett. 102, 053101 (2013).
[CrossRef]

Wang, X. J.

X. J. Wang, S. Basu, and Z. M. Zhang, J. Phys. D 42, 245403 (2009).
[CrossRef]

Xuan, Y.

J. Huang, Q. Li, Z. Zheng, and Y. Xuan, Int. J. Heat Mass Trans. 67, 575 (2013).
[CrossRef]

Z. Zheng and Y. Xuan, Int. J. Heat Mass Trans. 54, 1101 (2011).
[CrossRef]

Yang, Y.

Y. Yang, S. Basu, and L. Wang, Appl. Phys. Lett. 103, 163101 (2013).
[CrossRef]

Young-Waithe, K. A.

R. S. Di Matteo, P. Greiff, S. L. Finberg, K. A. Young-Waithe, H. K. H. Choy, M. M. Masaki, and C. G. Fonstad, Appl. Phys. Lett. 79, 1894 (2001).
[CrossRef]

Zhang, Z. M.

S. Basu, Z. M. Zhang, and C. J. Fu, Int. J. Energy Res. 33, 1203 (2009).
[CrossRef]

X. J. Wang, S. Basu, and Z. M. Zhang, J. Phys. D 42, 245403 (2009).
[CrossRef]

K. Park, S. Basu, W. P. King, and Z. M. Zhang, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer 109, 305 (2008).
[CrossRef]

Zheng, Z.

J. Huang, Q. Li, Z. Zheng, and Y. Xuan, Int. J. Heat Mass Trans. 67, 575 (2013).
[CrossRef]

Z. Zheng and Y. Xuan, Int. J. Heat Mass Trans. 54, 1101 (2011).
[CrossRef]

Zhu, L.

L. Zhu, C. R. Otey, and S. Fan, Phys. Rev. B 88, 184301 (2013).
[CrossRef]

L. Zhu, C. R. Otey, and S. Fan, Appl. Phys. Lett. 100, 044104 (2012).
[CrossRef]

Appl. Phys. Lett. (10)

R. S. Di Matteo, P. Greiff, S. L. Finberg, K. A. Young-Waithe, H. K. H. Choy, M. M. Masaki, and C. G. Fonstad, Appl. Phys. Lett. 79, 1894 (2001).
[CrossRef]

S. Basu and M. Francoeur, Appl. Phys. Lett. 98, 113106 (2011).
[CrossRef]

Y. Yang, S. Basu, and L. Wang, Appl. Phys. Lett. 103, 163101 (2013).
[CrossRef]

L. Zhu, C. R. Otey, and S. Fan, Appl. Phys. Lett. 100, 044104 (2012).
[CrossRef]

S. Basu and M. Francoeur, Appl. Phys. Lett. 99, 143107 (2011).
[CrossRef]

S.-A. Biehs, M. Tschikin, R. Messina, and P. Ben-Abdallah, Appl. Phys. Lett. 102, 131106 (2013).
[CrossRef]

P. Ben-Abdallah, K. Joulain, J. Drevillon, and G. Domingues, Appl. Phys. Lett. 94, 153117 (2009).
[CrossRef]

S. Basu and M. Francoeur, Appl. Phys. Lett. 98, 243120 (2011).
[CrossRef]

S.-A. Biehs, F. S. S. Rosa, and P. Ben-Abdallah, Appl. Phys. Lett. 98, 243102 (2011).
[CrossRef]

S. Basu and L. Wang, Appl. Phys. Lett. 102, 053101 (2013).
[CrossRef]

IEEE Trans. Energy Convers. (1)

M. Francoeur, R. Vaillon, and M. P. Mengüç, IEEE Trans. Energy Convers. 26, 686 (2011).
[CrossRef]

Int. J. Energy Res. (1)

S. Basu, Z. M. Zhang, and C. J. Fu, Int. J. Energy Res. 33, 1203 (2009).
[CrossRef]

Int. J. Heat Mass Trans. (2)

Z. Zheng and Y. Xuan, Int. J. Heat Mass Trans. 54, 1101 (2011).
[CrossRef]

J. Huang, Q. Li, Z. Zheng, and Y. Xuan, Int. J. Heat Mass Trans. 67, 575 (2013).
[CrossRef]

J. Appl. Phys. (2)

M. Laroche, R. Carminati, and J.-J. Greffet, J. Appl. Phys. 100, 063704 (2006).
[CrossRef]

H. Iizuka and S. Fan, J. Appl. Phys. 112, 024304 (2012).
[CrossRef]

J. Opt. (1)

C. L. Cortes, W. Newman, S. Molesky, and Z. Jacob, J. Opt. 14, 063001 (2012).
[CrossRef]

J. Phys. D (1)

X. J. Wang, S. Basu, and Z. M. Zhang, J. Phys. D 42, 245403 (2009).
[CrossRef]

J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer (2)

S. J. Peterson, S. Basu, B. Raeymaekers, and M. Francoeur, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer 129, 277 (2013).
[CrossRef]

K. Park, S. Basu, W. P. King, and Z. M. Zhang, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer 109, 305 (2008).
[CrossRef]

Nano Lett. (1)

B. Guha, C. R. Otey, C. B. Poitras, S. Fan, and M. Lipson, Nano Lett. 12, 4546 (2012).
[CrossRef]

Opt. Express (3)

Photon. Nanostr. Fundam. Appl. (1)

S. J. Peterson, S. Basu, and M. Francoeur, Photon. Nanostr. Fundam. Appl. 11, 167 (2013).
[CrossRef]

Phys. Rev. B (3)

M. Francoeur, M. P. Mengüç, and R. Vaillon, Phys. Rev. B 84, 075436 (2011).
[CrossRef]

L. Zhu, C. R. Otey, and S. Fan, Phys. Rev. B 88, 184301 (2013).
[CrossRef]

K. Joulain, J. Drevillon, and P. Ben-Abdallah, Phys. Rev. B 81, 165119 (2010).
[CrossRef]

Phys. Rev. B. (1)

L. S. Nefedov and C. R. Simovski, Phys. Rev. B. 84, 195459 (2011).
[CrossRef]

Phys. Rev. Lett. (2)

D. R. Smith and D. Schurig, Phys. Rev. Lett. 90, 077405 (2003).
[CrossRef]

C. R. Otey, W. T. Lau, and S. Fan, Phys. Rev. Lett. 104, 154301 (2010).
[CrossRef]

Sci. Rep. (1)

R. Messina and P. Ben-Abdallah, Sci. Rep. 3, 01383 (2013).
[CrossRef]

Cited By

OSA participates in CrossRef's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.


Figures (4)

Fig. 1.
Fig. 1.

Schematic of near-field radiative heat transfer between two thin films, where the emitter is at 400 K and the receiver is at 300 K. The films of thicknesses tf1 and tf2 are separated by a vacuum gap of thickness d.

Fig. 2.
Fig. 2.

Exchange factor Z(β,ω) as a function of β and ω for (a) 5 nm films and (b) 10 nm films. Horizontal axis represents angular frequency in 1013rad/s and the vertical color bar indicates Z(β,ω) in 107rad/s.

Fig. 3.
Fig. 3.

Spectral heat flux for different film thicknesses when the emitter and receiver are separated by a 10 nm vacuum gap.

Fig. 4.
Fig. 4.

Total near-field heat transfer between two thin films made of metamaterials as a function of vacuum gap for different film thicknesses.

Equations (6)

Equations on this page are rendered with MathJax. Learn more.

ε=(ε+iε)=1ωp2ω2+iωγe
μ=(μ+iμ)=1Fω2ω2ω02+iωγm,
qtot1π20[Θ(ω,T1)Θ(ω,T2)]dωω/cβcZ(β,ω)βdβ,
Z(β,ω)=e2ikz0d[Im(R1S)Im(R2S)|1R1SR2Se2ikz0d|2+Im(R1P)Im(R2P)|1R1PR2Pe2ikz0d|2],
S+:εopt,μopt=1eln(10)D1+eln(10)D,
S+:εopt,μopt=1+eln(10)D1eln(10)D,

Metrics