本网讯（通讯员 李自成）近日，物理类顶级期刊Reports on Progress in Physics（影响因子17.032，Top期刊）在线刊发了我校电气信息学院青年教师宋金霖与华中科技大学合作的题为"Many-body near-field radiative heat transfer:methods, functionalities and applications"的综述论文。

热辐射在人们日常生活中无处不在，大到太阳、工业锅炉，小到白炽灯、纳米天线。自本世纪初近场条件下的热辐射可以远超黑体辐射极限这一预言得到实验证实以来，有关近场辐射传输的研究层出不穷，其在不断挑战人类的理论认知和实验观测水平的同时，也将人类对热辐射这一普遍存在的物理现象的理解引领到一个新台阶。近十年来，近场辐射传输的研究视角逐渐扩展到多体系统。相较于两体系统，多体系统更为普遍，而且，对于构建如凝聚态物理、原子物理等物理分支的理论基础，多体系统问题不可或缺。更重要的是，理论结果表明，多体间相互作用更有利于近场辐射传输，还会诱发出诸多反常热辐射传输现象，如光子热霍尔效应和持续定向热流等等。

鉴于此，该文章系统综述了多体系统近场辐射传输的研究进展，并对未来研究方向以及应用前景进行了展望。论文第一部分系统回顾了近场辐射传输研究从两体系统到多体系统的发展历程；第二部分介绍了近场辐射传输的基本物理原理，阐述了处理多体近场辐射传输的各种理论方法，包括基于涨落耗散理论的解析法、散射矩阵法、热离散偶极子近似法、波动表面电流法和时域有限差分法，以及结合了Boltzmann方程的动力学方法；第三部分重点介绍了多体近场辐射传输系统中的新颖辐射传输现象，包括辐射传输增强、磁光诱导的反常热传输、超扩散和弹道输运行为、光子牵引效应以及聚集热发射等；第四部分详细介绍了基于多体近场辐射传输的潜在应用，包括热波导、热机、热泵、热开关和分流器、非互易热二极管、热晶体管以及热存储和逻辑门等；第五部分指出了多体系统的近场辐射传输在理论实验研究和实际应用中仍然存在的一些挑战和机遇。

本文以武汉工程大学电气信息学院为第一单位，华中科技大学为合作单位。武汉工程大学青年教师宋金霖为论文第一作者，华中科技大学程强教授和胡润副教授为共同通讯作者。论文撰写也得到了华中科技大学周新平教授的指导。

宋金霖，博士，我校电气信息学院教师。近年来，以第一作者/共同一作在Reports on Progress in Physics、Nano Energy、Nanophotonics、Physical Review Applied、Physical Review B、Applied Physics Letters、International Journal of Heat and Mass Transfer、Optics Express等涵盖纳米尺度传热、凝聚态物理和光学工程领域的著名期刊上发表论文10余篇。

本文得到了国家自然科学基金和中国博士后科学基金等项目的共同资助。（审稿 谢春晖）

论文信息：

Jinlin Song, Qiang Cheng, Bo Zhang, Lu Lu, Xinping Zhou, Zixue Luo and Run Hu, Many-body near-field radiative heat transfer: methods, functionalities and applications, Reports on progress in physics 2021, 84(3): 36501

论文链接：https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6633/abe52b