論文の概要: Automated design of nonreciprocal thermal emitters via Bayesian optimization

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.09192v1
• Date: Fri, 13 Sep 2024 21:03:18 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-09-17 21:59:04.693630
• Title: Automated design of nonreciprocal thermal emitters via Bayesian optimization
• Title（参考訳）: ベイズ最適化による非相互熱放射器の自動設計
• Authors: Bach Do, Sina Jafari Ghalekohneh, Taiwo Adebiyi, Bo Zhao, Ruda Zhang,
• Abstract要約: キルヒホフの熱放射の法則を破る非相互熱放射体は、熱とエネルギーの応用にエキサイティングな応用を約束する。 非相互効果を最大化するための一般的な数値的手法を提案する。 ドープ磁気光学材料と磁気ワイル半金属材料をモデル材料として選択し,無パターン多層構造に着目した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.255213032353507
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Nonreciprocal thermal emitters that break Kirchhoff's law of thermal radiation promise exciting applications for thermal and energy applications. The design of the bandwidth and angular range of the nonreciprocal effect, which directly affects the performance of nonreciprocal emitters, typically relies on physical intuition. In this study, we present a general numerical approach to maximize the nonreciprocal effect. We choose doped magneto-optic materials and magnetic Weyl semimetal materials as model materials and focus on pattern-free multilayer structures. The optimization randomly starts from a less effective structure and incrementally improves the broadband nonreciprocity through the combination of Bayesian optimization and reparameterization. Optimization results show that the proposed approach can discover structures that can achieve broadband nonreciprocal emission at wavelengths from 5 to 40 micrometers using only a fewer layers, significantly outperforming current state-of-the-art designs based on intuition in terms of both performance and simplicity.
• Abstract（参考訳）: キルヒホフの熱放射の法則を破る非相互熱放射体は、熱とエネルギーの応用にエキサイティングな応用を約束する。 非相互効果の帯域幅と角度範囲の設計は、非相互エミッターの性能に直接影響を与え、通常は物理的直観に依存している。 本研究では,非相互効果を最大化するための数値解析手法を提案する。 ドープ磁気光学材料と磁気ワイル半金属材料をモデル材料として選択し,無パターン多層構造に着目した。 最適化は非効率な構造からランダムに始まり、ベイズ最適化と再パラメータ化の組み合わせによってブロードバンド非相互性を漸進的に改善する。 最適化の結果,提案手法は,波長5～40マイクロメートルの波長でブロードバンド非相互放射を実現することが可能であり,性能と単純さの両面から直観に基づく現状設計よりも著しく優れていた。

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