新光源？物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)超越黑體輻射極限的材料

自19世紀(jì)末以來，我們知道所有材料在加熱時(shí)都會(huì)發(fā)出可預(yù)測(cè)波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光。

據(jù)外媒報(bào)道，近日美國倫斯勒理工學(xué)院的物理學(xué)家Shawn-Yu Lin在《自然科學(xué)報(bào)告》期刊上發(fā)表了一篇新論文稱，科學(xué)家現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)一種材料，它受熱的發(fā)光強(qiáng)度似乎超越了黑體輻射極限。

19世紀(jì)初，德國物理學(xué)家馬克斯‧普朗克曾使用數(shù)學(xué)方法描述輻射定律，并假設(shè)能量只能以離散值存在，進(jìn)而進(jìn)入量子時(shí)代，馬克斯也被冠為量子力學(xué)創(chuàng)始人。

按照普朗克定律，宇宙中沒有任何物體可以發(fā)出比黑體更多的輻射。

黑體是一個(gè)理想化物體，它能夠吸收外來的全部電磁輻射，并且不會(huì)有任何的反射與透射，隨著溫度上升，黑體所輻射出來的電磁波與光線稱做黑體輻射。

Shawn-Yu Lin發(fā)現(xiàn)，有一種新材料違反了普朗克定律局限，為基于鎢的三維光子晶體（結(jié)構(gòu)與金剛石晶體類似），當(dāng)加熱至600K時(shí)，其發(fā)光強(qiáng)度是黑體基準(zhǔn)的8倍，材料結(jié)構(gòu)顯示出約 1.7μm 的輻射峰值。

新材料能發(fā)出類似由激光或發(fā)光二極管（LED）產(chǎn)生的同調(diào)光，但并不需要復(fù)雜昂貴的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。

Shawn-Yu Lin表示，事實(shí)上這沒有違反普朗克定律，只是產(chǎn)生熱量的一種新方法，雖然理論無法完全解釋這種現(xiàn)象，但科學(xué)家假設(shè)光子晶體各層之間的偏移允許光從晶體內(nèi)部空間射出，發(fā)出的光在晶體結(jié)構(gòu)內(nèi)來回反彈從而改變了光的性能，行為幾乎就像人造雷射材料。

科學(xué)家表示，這種新材料可用于能量收集、軍事用紅外物體追蹤識(shí)別、大氣化學(xué)光譜學(xué)研究、激光等領(lǐng)域。