基尔霍夫定律实验
基尔霍夫定律是热辐射领域非常重要的定律，它连接着材料的吸收率和发射率，提供了一种间接计算材料发射率的方法。然而，最近的研究表明，我们教科书上的基尔霍夫定律并不普适，仅仅适用于互易材料，不适用于非互易材料。下面介绍这个领域的一些进展。
第一篇论文
在2014年，斯坦福Shanhui Fan课题组指出，非互易材料，比如磁光材料，不满足传统的基尔霍夫定律，也就是方向光谱发射率不等于方向光谱吸收率。
所研究的磁光材料，在外加磁场为3T时，同一个方向的光谱发射率与光谱吸收率能够完全不同。需要注意的是，这磁光材料是在太赫兹波段附近，才具有强烈的非互易性。
对这个结构进行实验的话，遇到两个问题。第一是需要很大的外加磁场，3T；第二是非互易性在太赫兹波段，这一波段背景噪声很大，很难直接精确测量材料的发射率。
第二篇论文
在2019年，依然是斯坦福Shanhui Fan课题组，他们对之前的结构进行了改进，在外加磁场为0.3T时，就能够使得同一方向的光谱发射率和光谱吸收率完全不相等。这就解决了实验上外加磁场的问题。
但是，材料依然没有改变，只能在太赫兹波段具有强非互易性。
第三篇论文
需要注意的是，前两篇文献，只是讨论了TM波的基尔霍夫定律，没有TE波参与。但是，对于磁光材料，它同时也是各向异性材料，存在TE波与TM波耦合的时候，这种情况下，磁光材料的基尔霍夫定律应该是怎样的？
在2020年初，佐治亚理工学院的Zhuomin Zhang课题组研究TE波与TM波存在耦合的情况，推导出了更加普适的基尔霍夫定律。
第四篇论文
前面的研究，都是基于非互易材料中的磁光材料，需要外加磁场来得到非互易性。是否可以摆脱外加磁场的束缚？
最近，依然是斯坦福Shanhui Fan课题组，他们指出，使用磁性Weyl半金属可以打破洛伦兹互易性，得到非互易的发射率和吸收率。这种材料可以摆脱对磁场的依赖，因此更加实用。
其次，还有一点也是非常重要，那就是这种材料在红外波段具有强非互易性，比如15um，这使得直接测量非互易材料的发射率变得更加简单。
第五篇论文
在上个月，来自麻省理工学院Gang Chen课题组几乎同时发现，磁性Weyl半金属可以打破洛伦兹互易性，得到非互易的发射率和吸收率。
目前非互易材料的基尔霍夫定律的研究，已经从磁光材料过度到磁性Weyl半金属，波段从太赫兹过渡到红外。不仅摆脱了外加磁场的束缚，更拓宽了应用领域。以上介绍的都是理论分析和数值模拟的研究，在实验上验证非互易材料的基尔霍夫定律依然是一个难题。
目前的研究已经说明，磁性Weyl半金属比磁光材料更加的优越。磁性Weyl半金属的实验我是一无所知，无法评价。对磁光材料的基尔霍夫定律进行实验验证，我觉得还是有希望。论文2已经将外加磁场降低到0.3T，这是在实验室就可以达到的量级。其次，将布鲁克的傅里叶红外光谱仪VERTEX80v与液氦制冷的bolometer检测器（下图左边部分）结合，可以精确测量太赫兹波段磁光材料的发射率。
我们正在开展非互易材料基尔霍夫定律的实验研究，欢迎感兴趣的同行和我们合作。
本人水平十分有限，很多优秀的论文还没有包含进来，希望各位专家批评指正。
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