Effect of near field on radiative heat transfer at low temperatures
Project goals
At distances between objects several times smaller than the wavelength of the maximum in the spectrum of the blackbody radiation is the near field (tunnelling photons) taken in the effect and the radiative heat flow can exceed by several orders of magnitude the Planck’s law limit for a black body radiation. We propose experimental study of heat transfer in the near field between plane parallel metallic surfaces at temperatures 5-60 K and at distances 1-200 micrometres including not yet explored influence of the transition to the superconducting state. We will obtain absolute values of the heat transfer in the range at least four orders of the magnitude. The data will be compared with existing theory for heat transfer by near field by using results of BCS theory of superconductivity and electrical characteristics of the samples. We will utilize the tunability of electrical properties of the superconductors in the vicinity of the critical temperature and explore possibility to use thermal near field for characterization of superconductors.
Keywords
near fieldthermal radiationlow temperature physicssuperconductors
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
Standardní projekty 18 (SGA0201400001)
Main participants
Ústav přístrojové techniky AV ČR, v. v. i.
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
14-07397S
Alternative language
Project name in Czech
Vliv blízkého pole na přenos tepla zářením za nízkých teplot
Annotation in Czech
Při vzdálenostech mezi objekty několikrát menších než je vlnová délka maxima ve spektru záření černého tělesa se při přenosu tepla zářením uplatní blízké pole (tunelující fotony) a přenášený tepelný výkon může o několik řádů převýšit mez danou Planckovým zákonem pro záření černého tělesa. Navrhujeme experimentální studium přenosu tepla v blízkém poli mezi planparalelními kovovými povrchy v závislosti na teplotě obou povrchů (5 až 60 K) a vzdálenosti (1 až 200 mikrometrů) včetně dosud nezkoumaného vlivu supravodivosti na tento jev. V blízkém i dalekém poli získáme absolutní hodnoty tepelných toků v rozsahu nejméně čtyř řádů. Výsledky budou porovnány s existující teorií pro přenos tepla blízkým polem s pomocí výsledků teorie BCS supravodivosti a elektrických charakteristik vzorků. Využijeme laditelnosti elektrických vlastností supravodičů v blízkosti kritické teploty a prozkoumáme možnost použití tepelného blízkého pole k charakterizaci supravodičů.
Scientific branches
Completed project evaluation
Provider evaluation
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Project results evaluation
Data from the final card are adequate. A strong effect of superconductivity on heat transition in the near field was confirmed experimentally. Obtained results are believed to have an impact on the basic and applied research in the field of heat transfer and fluctuation electrodynamics in general. Two impacted publications and the presentation activity are low.
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2014
Realization period - end
Dec 31, 2016
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Apr 5, 2016
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP17-GA0-GA-U/03:1
Data delivery date
Jun 28, 2017
Finance
Total approved costs
3,443 thou. CZK
Public financial support
3,443 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Recognised costs
3 443 CZK thou.
Public support
3 443 CZK thou.
0%
Provider
Czech Science Foundation
CEP
BM - Solid-state physics and magnetism
Solution period
01. 01. 2014 - 31. 12. 2016