倏逝波主导的近场辐射传热超出黑体极限几个数量级,并且通过合理地设计微纳结构促进光的异常增透可进一步增强换热。利用近场辐射的增强效应有望实现非接触式热管理和高效的能量转换,其有赖于纳米间隙的加工和对热流的主动调控。然而,用相对简单的方式加工微纳间隙一直以来是国际上的难题,如何利用电场、磁场激励灵活调控近场辐射还有待研究,而更深层次的要求是设计较易于加工的微纳结构以实现优异的调控效果。针对上述问题,本文开展了以下工作:第一,搭建了用于测量百纳米间距的平板-平板结构之间近场辐射热流的实验台架,并实现了温度控制系统、热流测量系统和真空系统的集成。在保证平行度的前提下解决了大约400 nm间距的加工和表征问题,并对实验台架进行了标定,本征硅片之间的近场辐射热流测量结果和理论的良好吻合证明了台架的有效性。第二,测量了石墨烯/h BN多层结构在约400 nm间距时的近场辐射传热,其中石墨烯/h BN异质结和石墨烯/h BN/石墨烯三层结构的辐射热流分别为黑体极限的三倍和六倍。实验验证了二维材料中表面等离子体激元和双曲声子极化激元的耦合增强近场辐射传输。此外,更薄的h BN厚度会减小近场辐射热通量。第三,在实验验证近场辐射传热增强的基础上,基于相变材料实现了近场辐射调控,构造了相变材料Ge3Sb2Te6填充碳化硅纳米孔结构,利用涨落耗散理论计算了不同相变状态下的辐射传热。研究发现,双曲线模式和表面声子激元的耦合程度不同导致了热流的变化。覆盖石墨烯后,热调控系数可进一步提高,甚至实现热开关功能。第四,纳米孔结构依赖于复杂的微纳加工,进一步利用液晶指向矢变化实现了近场辐射调控,提出了液晶基Si C/d-Si核壳纳米颗粒构成的超材料。发现在液晶基底中核壳颗粒的调控性能优于Si C单核颗粒。在p和s偏振下的光谱热流均显著增强,揭示了偶极子共振、表面极化激元和近零介电常数效应对近场辐射传热的贡献。第五,改进外界激励方式,探究了磁场下In Sb颗粒填充液晶的超材料间的近场辐射。液晶的磁响应使较弱的磁场可调节辐射热流,随磁场强度增加,In Sb的磁光响应主导了热调控。发现本征和磁化诱导的双曲线模式,以及偶极子共振主导了辐射传热。进一步地,研究了在弱磁场调控下基于石墨烯/In Sb核壳纳米颗粒的超材料间的近场辐射,在磁场仅为0.1 T时,相对热磁阻比就可以达到64%。这是由于不同方向的极化率极值的频率不同,偶极子共振减弱,从而磁等离子体激元共振受到影响。随磁场强度增加,增强的偶极子共振与磁致双曲线模式共同主导传热。