新型光学材料可提供前所未有的光热控制程度

由哥伦比亚大学工程系应用物理学助理教授于南芳带领的研究团队，发现了一种新的相变光学材料，并展示该种新设备能在一个更广泛的波长范围内的动态控制光，使得实现调制幅度大于目前设备已成为可能。

该研究团队，包括来自普渡大学、哈佛大学、德雷克塞尔大学和布克海文国家实验室的研究人员组成，研究发现镍酸钐（SmNiO3）在空前广泛的频谱中范围从蓝色可见光谱（400nm波长）到中红外热辐射光谱（几十微米）上，能够实现电调谐的透明和不透明之间的连续控制。该研究，这是对SmNiO3光学性质的第一次调查和作为在光子器件方面应用材料的第一个示范，已在线发表在《先进材料》杂志上。

“SmNiO3性能包括破纪录的振幅和波长的调谐范围，”于说。“几乎没有任何其他的材料，能够提供这样的组合的属性，因此它对于制造光电器件来说是非常理想的。透明和不透明的状态之间的可逆调整是基于室温条件下的电子掺杂，这种潜在的转换非常快，开辟了广泛的很令人兴奋的应用前景，如对于阳光完全和动态控制的‘智能窗口’的调整，可变热发射率涂层的红外伪装和辐射温度控制，光调制器，和光学存储装置。”

还有包括一些使用SmNiO3材料进行控制热辐射制造“智能”红外伪装和体温调节设备的潜在新功能。这些涂层可以使人和车辆比它们实际上在夜间的热成像摄像机镜头前显得更冷。通过调整其明亮的和黑暗的一面相对于太阳的相对热辐射效果，该涂层可以有助于减少在卫星上的大的温度梯度，从而延长了卫星的寿命。由于该相变材料可以在高速度的透明和不透明的状态之间切换，它可用于自由空间光通信和光雷达的调制器和光存储装置中。