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澳大利亚伍伦贡大学张潮教授访问计算室


(作者/李伟)

  1013-16日,澳大利亚伍伦贡大学张潮教授访问计算室,并于15日上午作了题为石墨烯中太赫兹波段的光学非线性和多稳态”(Optical Nonlinearity and Bistability of Graphene in Terahertz Regime) 的学术报告。

 报告会上,张潮教授首先简要回顾了过去二十年其研究组及合作者在半导体中的太赫兹物理现象的研究工作,介绍了半导体中研究太赫兹波段非线性效应的理论方法。随后将这一方法引入石墨烯体系,介绍了其研究组最近在石墨烯中光学非线性和多稳态上的一系列工作,并着重阐述了表面等离激元(Surface Plasmon PolaritonsSPPs)的相关效应。

  太赫兹(Terahertz1THz1012Hz)泛指频率在0.110THz波段内的电磁波,位于红外和微波之间,处于宏观电子学向微观光子学的过渡阶段。太赫兹由于其良好的时空分辨的特性及合适的能标,给通信、雷达、电子对抗、天文学、医学成像、无损检测、安全检查等领域带来了深远的影响,是近年来的研究热点。表面等离激元是在金属纳米结构和介质界面上自由电子的振荡激发并耦合的电磁振荡,具有近场增强、表面受限、短波长等特性,并在生物、化学、能源、信息等领域具有重要的应用前景,受到研究者的广泛关注。张潮教授研究组的最新研究结果表明,在石墨烯条带中,引入电流响应函数的三阶高阶项,将多光子跃迁考虑在内,太赫兹波段的光电导表现出非线性行为。进一步地通过调节入射电子束流参数,可以实现光子和表面等离激元的耦合(电子在非线性区域的能级移动导致表面等离激元的色散关系和光子色散关系交叉),从而大幅提高输出功率,这一研究对表面等离激元实际应用有重要意义。此外,他们还发现这一非线性同时导致出现光学多稳态。

张潮教授为合肥研究院特聘研究员,与固体所物质计算科学研究室在材料物性的计算模拟方面具有全面而长期的合作关系。此次来访,张潮教授与计算室相关科研人员进行了广泛、深入的交流与讨论,并对石墨烯、黑磷材料的电导、光学性质等相关研究工作进行了指导。

  张潮,澳大利亚伍伦贡大学终身教授。现任澳大利亚物理学会理事、澳大利亚国家研究基金专家组成员、国际红外毫米与太赫兹波理事会成员。张潮教授在光电子学,材料科学、凝聚态物理尤其在太赫兹(THz)光电子学等领域研究成果显著,做出了许多原创性工作,迄今已在国际权威学术杂志发表论文200余篇。

 

                                                    张潮教授作学术报告

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