最新科研成果

Nano Res.│南开大学匡登峰课题组:激光诱导组装技术产生微纳米光学结构——一种“自下而上”新策略

单位 : 作者 : 发稿时间 : 2022/11/27 17:09

摘要:传统的光镊技术仅用来捕捉少量细胞或纳米颗粒,激光诱导组装能够在大的空间范围内精确控制和移动粒子,并实现功能化地操纵微纳米材料。目前有关激光诱导产生气泡,进而形成自组装的研究仍然十分新颖,尤其缺少有关利用半导体自组装产生微纳米光学结构的动态过程和对其中光热相互作用的机理分析。同时,这项技术能够通过替换基底材料运用于其它用途,如无标签检测、微尺度导电图样制造、复杂结构排布等,这将有望给科研工作者构...

传统的光镊技术仅用来捕捉少量细胞或纳米颗粒,激光诱导组装能够在大的空间范围内精确控制和移动粒子,并实现功能化地操纵微纳米材料。目前有关激光诱导产生气泡,进而形成自组装的研究仍然十分新颖,尤其缺少有关利用半导体自组装产生微纳米光学结构的动态过程和对其中光热相互作用的机理分析。同时,这项技术能够通过替换基底材料运用于其它用途,如无标签检测、微尺度导电图样制造、复杂结构排布等,这将有望给科研工作者构造光子、光电子器件等提供一种“自下而上”的新策略。

匡登峰课题组基于激光诱导自组装技术,深入研究了乙醇溶液中的二硒化钼纳米球在菲涅耳圆孔衍射的入射光场照射下激光诱导组装技术在半导体加工、增材制造、光刻等领域中有着广泛的应用,不同于,按照光场分布产生同心环状微纳米光学结构的动态过程,并阐明了光阱效应、光热效应和张力效应协同增强捕获刚度和扩宽捕获域的内在机理。这一“自下而上”的新策略能够实现微纳米光学结构的低成本、可控成型,有望应用于微光子和光子器件。

采用简易溶剂热法合成二硒化钼(MoSe2)纳米球,其作为过渡金属二硫族化合物之一,具有窄带隙、大的电子迁移率和高的光响应等新奇的特点。研究了激光诱导组装二硒化钼纳米球的动态过程,分析了整个过程中气泡、微结构的直径变化及增长速率。利用三维有限时域差分法(3D-FDTD)对光阱捕获平面的电场强度分布进行了仿真,得到了光阱能量场分布与二硒化钼纳米球组装微结构的对应关系。通过激光诱导自组装光学成像系统,在光阱捕获面中实现了二硒化钼纳米球按照菲涅耳圆孔衍射入射光场排布的同心环状微光学结构,这种结构具有4.87倍的光强度放大和聚焦效应。对气泡产生原因、激光功率影响和微结构的形成机理等进行了论证分析,光阱效应、光热效应和张力效应在激光诱导组装二硒化钼纳米球产生微纳米光学结构的过程中起到了关键作用。


匡登峰,教授、博士生导师。主要研究方向为信息处理、亚波长光学和微纳尺度光场调控及其应用。

2005年初获得天津大学精仪学院工学博士学位。2005-2007年,南开大学信息技术科学学院现代光学研究所博士后。2009年和2013-2014年法国国家科学中心光学所高级访问学者。获得“2013年度金国藩青年学子奖学金”。2017-2018年美国加州大学洛杉矶分校高级访问学者。2021-2022年挂职厦门火炬高新区管委会党工委委员。

一直从事微纳米光学、微纳米加工和测试的研究工作。已在微纳米光学、空间光学等光学信息处理领域取得了多项创新性成果。已作为项目负责人完成和正在承担国家级和省部级等各类科研项目10多项。已作为第一和通讯作者在Photonics ResearchOptics LettersApplied Physics Letters等国际知名期刊和会议上发表了学术论文60余篇,已多次被国内外知名课题组正面评价和引用。已获得国家发明专利12项,正在申请国家发明专利40多项。现任中国光学学会空间光学专委会委员、广东省光电技术协会专家委员会副会长、天津市图象图形学学会常务理事。

联系方式:13820868981dfkuang@myhkhg.com


宋丽培,主要研究方向为照明光场调控下的光学成像,尤其以医疗成像应用领域为主。

先后于天津大学精密仪器与光电子信息工程学院、南开大学现代光学研究所及英国伦敦帝国学院(Imperial College LondonUK)医学院(Department of Surgery and Cancer)及生物医学工程研究所(Institute of Biomedical Engineering)获得学士、硕士及博士学位。曾在伦敦帝国学院做Research AssistantQueen Mary University London做博士后研究。承担及参与国家自然科学基金项目、科技部重点研发项目、省部级项目及多项企业合作横向项目,并与Imperial College London、山西大学量子光学国家重点实验室以及Queen Mary University London光学成像实验室合作开展研究。已在Biomedical Optics Express, Optics letters等期刊及国际顶尖会议发表多篇文章。



上一条:刘海涛教授课题组提出实现金属纳米谐振... 下一条:《自然通讯》刊登明博综合体育-明博有限公司-apple app store体育台排行榜-明博排行榜-明博app软件有限公司科研团队最近...

关闭