长期以来,对于热辐射的理解依赖于普朗克理论,根据经典的普朗克黑体辐射定律,两个不同温度的黑体之间的辐射热流具有一个最大值。然而,随着热辐射理论的完善与发展,有研究发现,在一些特殊情况下,当物体间距与热辐射峰值波长相当甚至更小时,以传输波为主导的经典热辐射理论不再适用,倏逝波成为了辐射换热的主角,使得辐射换热量远超黑体辐射极限几个数量级,此类辐射换热现象被称为“近场辐射换热”。由于常温条件下物体发射电磁波的峰值位置与石墨烯激发的等离激元频率上相互重叠,在近场机制作用下石墨烯可以激发出表面等离激元（Surface plasmon polaritons,SPP）和磁等离激元（Magneto-plasmon polaritons,MPP）,这两种模式可分别通过栅极电压和外加磁场的手段进行人为调控,因此可将石墨烯用于提高近场辐射换热效率,以及通过石墨烯电（栅极电压）和磁（施加磁场）调控实现灵活、精准、高效的微纳尺度热管理。针对基于石墨烯电磁调控的近场热辐射研究目前仍然存在许多亟待解决的问题,如针对复杂结构的热辐射调控方法及其换热机理研究的匮乏,复杂结构中的石墨烯SPP和MPP演变规律和作用机理还未完全明晰,基于石墨烯磁调控的近场热辐射理论研究尚处于起步阶段。基于上述问题,本文从石墨烯电与磁两个调控角度入手,分别针对两体结构、三体结构、无限多体结构、二维扭转光栅结构以及平板—粒子交互结构中的石墨烯近场热辐射开展了系统的深入研究。主要内容如下:在介绍了石墨烯光学电导率模型和磁光电导率模型的基础上,分别从能量传输系数、反射系数及其色散关系等角度对石墨烯SPP和MPP特性进行分析,阐明了其对热辐射的调控效果。研究了基于石墨烯磁等离激元与极性材料的表面声子极化（Surface phonon polaritons,SPh Ps）耦合效应的近场热辐射调控机制,厘清了MPP与SPh Ps在耦合热辐射调控中的各自贡献。研究发现,近场机制下,MPP可与SPh Ps发生耦合相互作用,该耦合模式受磁场强度的影响,因此,基于MPP-SPh Ps耦合效应可实现热辐射传输的灵活调控。提出了基于石墨烯的可调谐特性和三体热光子隧穿效应实现石墨烯三体结构内的温度和热流的灵活调控的方法。研究了在不同的几何参数条件下的平衡温度调控能力,并分析了该结构能够实现热辐射灵活调控的内在机理。除此以外,基于多体热辐射理论,提出了考虑平衡温度分布的石墨烯多体结构辐射换热模型,根据该结构的多体能量传输系数以及瞬时和稳态传热系数揭示了该结构的传热机理。研究发现,对于石墨烯薄膜分布较稠密的石墨烯多体结构,会在两侧边界处出现温度“阶跃”现象,而随着结构的稠密度降低,该现象会逐渐消失。研究了由石墨烯光栅覆盖的各向同性材料基底之间的辐射换热。分析了在不同的扭转角和石墨烯填充因子条件下的热辐射调控效果,通过分析能量传输系数和色散关系演变规律,发现石墨烯光栅与基底材料耦合形成了三种不同的模式,并且均可随着扭转角的变化而演变,进而可通过扭转实现对热辐射的灵活调控。在此基础上,基于石墨烯的MPP特性,提出了利用可扭转石墨烯光栅与外加磁场联合调控近场热辐射的方法。分析了磁场强度、石墨烯化学势及填充因子对调控效果的影响,对比了无磁场和有磁场施加情况下扭转机制的热辐射调控效果,研究发现,磁场的加入使得光栅的扭转效应具有对热辐射更明显的调控效果,扭转—磁场联合调控比单纯的扭转调控具有更高的调控自由度。通过在基底嵌入多层石墨烯薄膜以及采用核壳粒子结构的方法,提出了实现热能远距离传输的方法,揭示了能够实现热中继效应的内在机理。研究发现,核壳粒子附近激发的局域声子极化可与基底内嵌入的多层石墨烯激发的多重SPP产生强烈耦合,充分提高了粒子—基底—粒子散射相互作用的传热通道热光子传输效率,在不施加额外能量的前提下实现了热能的长距离传输。同样基于石墨烯—粒子交互结构,通过外加磁场的方式,提出了基于可调谐的MPP的巨热磁阻效应,分析和解释了该结构产生巨热磁阻效应的物理机制。研究发现,通过合理调控磁场强度可实现对辐射热流近三个数量级大小的调控,可实现正值和负值的相对热磁阻率,上述现象的产生是由于石墨烯磁等离激元可对粒子—石墨烯—粒子散射相互作用发挥增强和抑制作用,进而通过影响散射作用调控该结构整体辐射换热能力。