摘要 热辐射在能量转换过程中起着重要作用。利用纳米材料和光子结构调整热辐射的能力可以为能源和信息应用带来重要机遇。在本次研讨会上,我将介绍我最近关于控制热辐射进行能量收集、主动制冷和被动冷却的研究。首先,我将讨论基于纳米级辐射传热的能量转换实验 [1-2],这些实验为热能收集指明了新的机会。具体来说,我将描述一个纳米间隙近场热光伏实验 [2],我证明了通过将热热发射器和光伏电池之间的距离缩小到纳米级,可以大大提高发电率(40 倍)。其次,我将描述使用非相干光(热辐射)通过控制光子的化学势进行主动光子制冷的首次实验演示 [1]。我将说明如何通过将表面放置在反向偏置发光二极管附近来实现表面的净冷却。冷却是由于反向偏置二极管的热辐射被抑制,以及跨纳米级间隙表面的光子发射增强所致。这为将纳米光子学和光电器件相结合实现固态制冷指明了一条有前途的道路。第三,我将讨论如何利用寒冷的外层空间 [3-4] 作为热力学资源用于被动冷却和能源效率应用。我将展示将太阳能吸收器的温度降低 13 ˚C 同时保持其阳光吸收率的结果,这表明太阳能电池的效率显著提高 [3]。接下来,我将展示通过使用超选择性热发射器和真空系统实现创纪录的 42 ˚C 温度降低的结果 [4]。最后,我将概述我未来的研究方向。传记朱林晓博士在斯坦福大学获得应用物理学博士学位和电气工程硕士学位,在中国科学技术大学获得物理学学士学位。他的博士研究方向为利用光子结构控制电磁传热,指导教授为范山辉教授。朱博士目前是密歇根大学机械工程系的博士后研究员,师从 Pramod Reddy 教授和 Edgar Meyhofer 教授,从事近场能量转换实验。朱博士的研究兴趣在于控制光和热以用于能源和信息应用。他曾被《麻省理工技术评论》评为 35 位 35 岁以下创新者(中国 2019 年)。他的研究成果曾被《发现》、《科学美国人》等媒体报道。
人类传统上将睡眠-觉醒周期与自然的 24 小时节律相一致,晚上睡觉,日出醒来。在这个周期中,阳光起到刺激作用。一种新发现的现象,称为刺激辅助可逆纳米组装 (SaRNA),表明溶液分散的纳米结构可以模拟阳光触发的睡眠-觉醒周期,在不到一分钟的时间内完成转变。这些纳米结构呈二维纳米片的形式,尺寸约为 25 纳米 - 太小,人眼无法看到 - 只能使用电子显微镜观察。这种由阳光触发的纳米片自主运动与红色和棕色之间的可见颜色变化有关。红色表示分散的纳米片的睡眠状态,而棕色表示它们以坐姿堆叠的配置。在电影中,可逆的睡眠-觉醒转变发生在几个小时的跨度内。与分散的睡眠状态相比,在堆叠的坐姿下,纳米片的电子电导率和电流高出 3.5 倍。saRNA 可在纳米片中实现可逆的机械响应,诱发 14 至 50 纳米范围内的地形振荡。这些纳米致动器在软体机器人、通过压电或摩擦电效应的纳米发电机、可切换显示器、阀门、电机、光调制、触发药物输送、化学检测等领域具有巨大的应用潜力。这是任何混合或无机固态纳米材料首次展示出永久光机械响应以利用机载能量储备的例子。这些是什么纳米片?这些纳米片由碘化铯铋 (Cs 3 Bi 2 I 9 ) 制成,属于混合钙钛矿家族。卤化物钙钛矿是一类具有特定晶体结构的材料,称为钙钛矿结构,其中金属阳离子被卤化物阴离子包围。近年来,卤化物钙钛矿引起了广泛关注,尤其是它们在太阳能电池和光电器件(如光电探测器、发光二极管和 X 射线探测器)中的出色性能。它们表现出高吸收系数、可调带隙和易于制造,使其对低成本和高效器件具有吸引力。这些 Cs 3 Bi 2 I 9 纳米片是通过热注射法制备的。事实上,Moungi G. Bawendi 因
学生姓名:BU ID 顾问签名:MS(非论文)学生必须修读 32 个学分,所有学分必须达到 500 级。这必须包括 4 门核心课程、2 门重点课程;实习课程最多 8 个学分;选修课程 4 个学分。如果需要作为课程中其他课程的先决条件,经顾问批准,只能修读一门 400 级课程。MS 学生必须保持 3.00 的累积 GPA 才能保持良好的学术地位并毕业。所有研究生课程都计入 GPA。C- 或更低的成绩不适用于 MS 学位。核心 四门课程,从 A、B、C 和 D 中各选一门。圈出用于 A 和 D 的课程。(16 个学分) A. ENG MS 577 Elec, Opt, Mag Prop of Mtls 或 CAS PY 543 固体物理学概论(必须经讲师批准)学期/年级 _______ B. MS 505/ME 505 热力学与统计力学 学期/年级 ______________________________ C. MS 503/ME 503 材料动力学过程 学期/年级 ______________________________ D. MS 574/EC 574 半导体材料物理学或 MS 504 聚合物与软材料或 MS 582/ME 582 材料的力学行为或 MS 508/ME 508 材料科学计算方法 学期/年级 ______________________________ 专注 来自一个领域的两门课程。 (8 个学分) A. 生物材料 ENG BE 506 细胞结构和机械的物理化学 ENG BE 521 生物医学工程师的连续力学 ENG MS/BE/ME 523 生物材料力学 ENG MS/ME/BE 524 骨骼组织力学 ENG BE 526 生物材料基础 ENG BE 533 生物流变学 ENG MS/BE/ME 549 细胞外基质的结构与功能 GRS CH 550 材料化学 GRS CH 621 生物化学 GRS CH 629 DNA 纳米技术 ENG MS/ME/BE 727 组织的原理与应用 Eng ENG MS/BE 736 生物医学传输现象 GRS PY 744 聚合物物理学 GRS PY 771 物理科学家和工程师的系统生物学 B. 电子/光子材料 ENG EC 560 光子学概论 ENG EC 575 半导体器件物理学 ENG EC 578 集成电路制造技术 GRS PY 741 固体物理学 I GRS PY 742 固体物理学 II GRS PY 745 实验表面物理学和化学 GRS CH 752 化学物理学高级主题 ENG MS/EC 764 光学测量 ENG EC 770 导波光电子学 ENG MS/EC 774 半导体量子结构与光电器件 ENG EC 777 纳米光学
(1) 通信、信号处理和网络(CSPN) (4) 智能系统(IS) EE 115 - 必修* 通信简介 (4) EE 144 - 必修* 机器人技术简介 (4) EE 141 - 必修* 数字信号处理 (4) EE 146 - 必修* 计算机视觉 (4) EE 100B 电子电路 II (4) EE 105 动态系统建模与仿真 (4) EE 117 电磁学 II (4) EE 106 实用机器人编程 (4) EE 118 射频电路设计 (4) EE 115 通信简介 (4) EE 146 计算机视觉 (4) EE 128 嵌入式系统的传感与驱动(4) EE 150 数字通信 (4) EE 141 数字信号处理 (4) EE 152 图像处理 (4) EE/ME 145 机器人规划与运动学 (4) ENGR 160 工程优化技术简介 (4) EE 147 GPU 计算与编程 (4) EE 150 数字通信 (4) (2) 控制与机器人 (CR) EE 151 数字控制简介 (4) EE 105 - 必修* 动态系统建模与仿真 (4) EE 152 图像处理 (4) EE 144 - 必修* 机器人简介 (4) ENGR 160 工程优化技术简介 (4) EE 106 编程实用机器人 (4) (5) 纳米技术、先进材料与设备 (NMD) EE 141 数字信号处理 (4) EE 136 - 必修* 半导体器件处理 (4) EE/ME 145 机器人规划与运动学 (4) EE 137 - 必修* 半导体光电器件简介 (4) EE 146 计算机视觉 (4) EE 100B 电子电路 II (4) EE 151 数字控制简介 (4) EE 117 电磁学 II (4) EE 152 图像处理 (4) EE 118 射频电路设计 (4) ENGR 160 工程优化技术简介 (4) EE 135 模拟集成电路布局与设计 (4) EE 138 材料的电子特性 (4) (3) 嵌入式系统和 VLSI EE 139 磁性材料 (4) EE 128 - 必修* 嵌入式系统的传感与驱动(4) EE 162 纳米电子学概论 (4) EE/CS 168 - 必修* VLSI 设计简介 (4) EE/CS 168 VLSI 设计简介 (4) EE 100B 电子电路 II (4) (6) 电力系统与智能电网(PSSM) EE 117 电磁学 II (4) EE 123 - 必修* 电力电子学 (4) EE 118 射频电路设计 (4) EE 155 - 主修课程* 电力系统分析 (4) EE 135 模拟集成电路布局与设计 (4) EE 100B 电子电路 II (4) EE 147 GPU 计算与编程 (4) EE 117 电磁学 II (4) EE 165 集成电路与系统的可靠性设计 (4) EE 128 嵌入式系统的传感与驱动(4)CS 161 计算机系统设计与架构(4)EE 153 电力驱动(4)CS 162 计算机架构(4)ENGR 160 工程优化技术简介(4)
S.NO 科目 级别 单位 主题 主持人 隶属关系 DOS 1 物理学 UG/PG 电子学 QM-原理变化博士。 Rajkumar Singh UDoP,RU 29.03.2020 2 物理学 UG/PG 电子学量子力学和变化 pDr. Rajkumar Singh UDoP,RU 31.03.2020 3 物理学 UG/PG 电子学 Frank Condon 原理博士Achint Kapoor UDoP,RU 02.04.2020 4 物理学 UG/PG 理论粒子物理学博士Rajiv Asthana Gossenor College 03.04..2020 5 物理学 UG/PG 线路电流传输博士Sanjay Kr Day UDoP,RU 03.04..2020 6 物理学 UG/PG 电子学微电子学简介和博士。 Arun Kumar UDoP,RU 03.04.2020 7 物理学 UG/PG 电子学静态和动态特性 oDr。 Nilanjal Sil Gossenor College 06.04.2020 8 物理学 UG/PG 电子学变分原理的应用Dr. Rajkumar Singh UDoPhy,RU 06.04.2020 9 物理学 UG/PG 电子学 测量的动态特性Dr。 Nilanjal Sil Gossenor College 07.04.2020 10 物理学 UG/PG 电子学 LTR Dr. Braj Lal Bhakta Gossenor College 07.04.2020 11 物理 UG/PG 电子测量第 1 部分 Dr. Nilanjal Sil Gossenor 学院 08.04.2020 12 物理学 UG/PG 电子学 相对论 博士Kumari Mamta CIT 11.04.2020 13 物理学 UG/PG 电子学 CPU 的微处理器组件。 Arun Kumar UDoPhy,RU 10.04.2020 14 物理学 UG/PG 电子学 Frank Condon PrincDr 的解释。 Achint Kapoor UDoPhy,RU 05.04.2020 15 物理学 UG/PG 电子学 QM4-Stationary Perutbation Theor Dr. Rajkumar Singh UDoPhy,RU 11.04.2020 16 物理学 UG/PG 电子学麦克斯韦四个场方程博士Braj Lal Bhakta Gossenor College 11.04.2020 17 物理学 UG/PG 统计力学博士Rajeev Ashthana Gossenor College 15.04.2020 18 物理学 UG/PG 电子学波导博士桑杰·Kr.天 14.04.2020 19 物理 UG/PG 测量-第 2 部分-误差分析博士。 Nilanjal Sil Gossenor College 16.04.2020 20 物理学 UG/PG MB 统计学 Dr. Rajiv Asthana GC,RU 17.04.2020 21 物理学 UG/PG 吉布斯悖论博士Rajiv Asthana Gossner College Ranch 18.04.2020 22 物理学 UG/PG 拉曼效应及其实验 Achint Kapoor UDoPhy,RU 17.04.2020 23 物理学 UG/PG MB 统计学 Dr. Rajiv Asthana GC,RU 17.04.2020 24 物理学 UG/PG 吉布斯悖论博士Rajiv Asthana Gossner College Ranchi 18.04.2020 25 物理学 UG/PG 拉曼效应及其实验 Achint Kapoor UDoPhy,RU 17.04.2020 26 物理学 UG/PG 线性斯塔克效应(光谱学) Dr. Rajiv Asthana GC 18.04.2020 27 物理学 UG/PG 光电器件基础 Mamta singh RU 21.04.2020 28 物理学 UG/PG 二次斯塔克效应 Dr. rajiv Asthana RU 20.04.2020 29 物理学 UG/PG 超精细结构(光谱学)博士rajiv asthana RU 23.04.2020 30 物理学 UG/PG 光谱的超精细结构博士Rajiv Asthana GS 24.04.2020 31 物理学 MB 统计学 Dr. Rajiv Asthana GC,RU 17.04.2020 32 物理学吉布斯悖论博士Rajiv Asthana Gossner College Ran 18.04.2020 33 物理学 拉曼效应及其实验Achint Kapoor UDoPhy,RU 17.04.2020 34 物理学(B.SC UG/PG 数字电路和数字数Santosh rajwar PPK 20.04.2020 35 物理(BS 数字电路和数字 Santosh rajwar PPK 20.04.2020