用于太阳能热转换的超均匀无序超表面

该项目旨在探索超均匀无序异质表面的开发与建模，以提升太阳能热转换效率。通过应用电磁理论、计算模拟及人工智能技术，研究人员致力于优化光场调控机制，实现高效的太阳能吸收并减少热辐射，同时与实验团队合作进行原型验证。

关于该项目 利用结构无序特性来控制光效，为高效太阳能热转换提供了新途径。本项目将开发并模拟超均匀无序超表面：这种纳米结构材料能够实现近乎均匀的太阳能吸收与抑制性热发射，从而为更高效的下一代太阳能热能系统提供新的发展路径。 该项目将研究无序光子材料中的结构相关性如何被设计以控制光的吸收、散射和发射，从而实现高效的太阳能热能转换。通过结合电磁理论、大规模计算及实验合作，本研究将确立超均匀无序超表面设计原则，利用相关无序结构实现精确且宽频范围的光管理。 该研究将构建一种理论与计算框架，用于研究能够实现选择性太阳能吸收的金属-电介质-金属超均匀无序表面。通过有限元与有限差分时域模拟，将探讨结构相关性及超均匀性程度对宽带吸收、角度响应、色散和热发射的影响。人工智能与机器学习方法将被用于加速设计与优化过程，结合物理信息学习、替代模型与优化技术，以探索庞大的结构设计空间，并筛选出具有高性能且易于物理解释的架构。 您将驻留在光电子学研究中心（ORC），并可使用先进的计算设施及专业光子学实验室。该项目将理论研究、基于人工智能的设计、模拟与实验相结合。您将与实验合作者紧密合作，共同完成选定超构表面的实现、制造及光学特性分析工作，从而在实际设备中验证并优化计算预测结果。 该研究项目将聚焦于： 基于超均匀几何结构的太阳能选择性超表面理论建模与数值模拟 利用物理相关人工智能与机器学习方法对相关无序结构进行设计与优化 进行参数化与多物理场模拟，以寻找实现近乎完全吸收太阳能及抑制热辐射的路径 与实验合作者共同工作，将优化设计转化为实际原型，并通过特性分析评估其光学与热性能 光电工程学院（ORC）致力于促进平等与多样性，这从我们获得的 Athena SWAN 奖中可见一斑。我们欢迎所有申请者，无论其性别、种族、残疾状况、性取向或年龄如何，并将充分考虑那些寻求灵活工作模式以及已休过职业假期的申请者。该大学拥有慷慨的产假政策、现场儿童保育设施，并提供多种福利措施，以保障员工的生活质量与工作生活平衡。南安普顿大学致力于可持续发展，并荣获了铂金级 EcoAward 奖。

入学要求 您必须拥有英国 2:1 荣誉学位或同等国际学位，专业领域为： 物理学 光学 光子学 电气工程 电子工程 材料科学 应用数学 一个密切相关的学科领域 必备技能： 通过本科、硕士或研究项目获得的数值建模与科学编程经验 理想的技能： 例如，具备计算电磁学方面的经验，如有限元方法、有限差分时域方法或光子带结构方法 对光子材料、超表面、吸收与发射现象、无序或超均匀结构以及优化方法方面的知识

资助：竞争性资助 学费与资助 我们为英国本土学生和国际学生提供多种资助机会。符合条件的学生可通过“地平线欧洲”学费减免，自动免除国际学生学费与英国本土学生学费之间的差额。 大学通过竞争性遴选授予的校长助学金，为遴选排名靠前的申请人支付国际学生学费与英国本土学生学费之间的差额。 本校各学院通过竞争性遴选提供的博士奖助金，通常为遴选排名靠前的申请人支付按英国本土学生标准收取的学费，并提供生活津贴。 资助采用滚动授予方式，因此请尽早申请，以尽可能增加进入资助评选的机会。 如需了解更多信息，请访问我们的研究生研究资助页面。

如何申请 您需： 选择课程类型（研究型）、2027/28学年、工程与物理科学学院 选择全日制或非全日制 搜索博士项目 PhD ORC（7097） 在申请表第2部分填写导师姓名 申请材料应包括： 您的CV（个人简历） 2份学术推荐信 截至目前的学位课程成绩单和证书 英语语言资格证明（如适用）