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我校参加成果申报2019年度高等学校科学研究优秀成果奖项目的公示(五)

      我校参加完成的成果“石墨烯电磁基础模型及其表面等离激元机理研究”拟申报2019年度高等学校科学研究优秀成果奖自然科学奖,特进行公示。公示期:2019527日至2019531日,公示内容见附件。

   公示期内如对公示内容有异议,请您向科技处反映。根据相关要求,为了便于核实、查证,确保实事求是、公正地处理异议,提出异议的单位或者个人,应当表明真实身份,凡匿名异议和超出期限的异议一般不予受理。联系人及联系电话:刘蓉,51684647

  特此公示

  北京交通大学科技处

  2019527

附件4-1:

项目名称

石墨烯电磁基础模型及其表面等离激元机理研究

推荐单位(专家)

东南大学

主要完成人

陆卫兵, 王玲玲, 任国斌, 刘震国, 翟翔

项目简介:

石墨烯光电子器件已成为信息科学与技术研究领域中的核心器件,被《电子工程时代》列为“全球十大新兴技术”之一。石墨烯表面等离激元(以下简称SPP)因能工作在太赫兹和红外频段以及具有主动可调等传统贵金属不具备的优势,被诺奖得主K. S. Novoselov教授认为其将为下一代光电子器件、通信技术等带来革命性的进步(Nature Photon., 6(11): 749, 2012)。但是石墨烯作为一种全新的二维材料,其基本电磁特性及其SPP的传输、电磁耦合等关键科学问题亟需进行探索和研究。本项目自2012年起,在国际上较早开展石墨烯电磁建模、SPP传输与耦合的理论与应用基础研究,先后建立了自由空间、多层介质以及耦合传输等的电磁基础模型,揭示了石墨烯SPP的独特优势与传输规律,探索了石墨烯SPP耦合机理,为石墨烯SPP的应用提供了重要的理论依据,受到国内外本领域专家学者的广泛肯定和引用。共在Appl.Phys.Lett.、Opt. Lett.、Opt. Express等国际高水平期刊发表SCI论文60余篇,Google Scholar 引用1000余次。主要贡献:

1. 建立了原子尺度、六角蜂窝状结构石墨烯二维材料的基础电磁模型,解决了石墨烯电磁特性计算与分析面临基础模型缺失的困难,发现并证明了石墨烯SPP工作在太赫兹频段与具有可调特性的独特优势,揭示了石墨烯SPP与介质之间的相互作用规律以及介质对石墨烯SPP的调控机理,为石墨烯SPP的应用研究提供了重要的理论基础。得到本领域国际著名专家美国工程院院士、美国加州大学伯克利分校的X. Zhang教授、IEEE Fellow美国科罗拉多大学S. D. Gedney 教授等的引用与肯定。(代表性论文1-3,附件1-3)

 

2. 建立石墨烯SPP的传输模型,包括自由空间与介质衬底情形,发现石墨烯SPP传输具有长程特性、在任意弯曲表面超强束缚性以及传播常数与传播方向具有可调控性等的独特优势,为石墨烯SPP传输机理及其在导波器件的应用研究提供理论支撑,石墨烯表面等离子体领域国际顶级专家、美国宾州大学N. Engheta教授用“极好”(Excellent)来评价相关工作。(代表性论文4、5)

 

3. 针对石墨烯SPP的电磁耦合问题,揭示了石墨烯纳米条带与纳米环之间的SPP近场耦合机理,证明了边缘模式对SPP近场耦合具有明显增强作用;揭示了皱褶型与平板型构成的双层石墨烯SPP耦合机理,给出了石墨烯SPP调控的新途径;揭示了石墨烯SPP与硅基导波之间的耦合与调控机理。为石墨烯SPP滤波、开关、调制解调等器件的设计提供了理论基础,得到中国科学院姚建铨院士以及国家纳米科学中心戴庆教授等引用和正面评价。(代表性论文6-8)

代表性论文专著目录:  

 

Beam-scanning planar lens based on graphene/Applied Physics Letters/Hong Ju Xu, Wei Bing Lu*, Yun Jiang, Zheng Gao Dong (代表性论文 1)

 

Efficient manipulation of surface plasmon polariton waves in graphene/ Applied Physics Letters/ Hong Ju Xu, Wei Bing Lu*, Wei Zhu, Zheng Gao Dong, Tie Jun Cui(代表论文 2)

 

Nanoscale dielectric-graphene-dielectric tunable infrared waveguide with ultrahigh refractive indices/ Optics Express / Bofeng Zhu, Guobin Ren*, Siwen Zheng, Zhen Lin, and Shuisheng Jian (代表论文 3)

 

Flexible transformation plasmonics using graphene/ Optics Express/ Wei Bing Lu*, Wei Zhu, Hong Ju Xu, Zhen Hua Ni, Zheng Gao Dong, Tie Jun Cui (代表论文 4)

 

Analytical model for plasmon modes in graphene-coated nanowire/ Optics Express/ Yixiao Gao, Guobin Ren*, Bofeng Zhu, Huaiqing Liu, Yudong Lian, and Shuisheng Jian (代表论文 5)

 

Investigation of the graphene based planar plasmonic filters/Applied Physics Letters/ Hong-Ju Li, Ling-Ling Wang*, Jian-Qiang Liu, Zhen-Rong Huang, Bin Sun, Xiang Zhai(代表性论文 6)

 

Dynamically tunable plasmonically induced transparency in sinusoidally curved and planar graphene layers/ Optics Express/Sheng-Xuan Xia, Xiang Zhai, Ling-Ling Wang*, Bin Sun, Jian-Qiang Liu, Shuang-Chun Wen (代表性论文 7)

 

Waveguide-coupled hybrid plasmonic modulator based on grapheme/ Applied Optics/ B. H. Huang, W. B. Lu, X. B. Li, J. Wang and Z. G. Liu (代表论文 8)

主要完成人情况:

陆卫兵,排名1,教授,工作单位:东南大学,完成单位:东南大学,是该项目主要负责人,对本项目中“重要科学发现“中的第1、第2重要科学发现做出了创新性贡献,为代表性论文1,2的通信作者,为代表性论文4的第一作者和通信作者。

 

王玲玲,排名2,教授,工作单位:湖南大学,完成单位:湖南大学,对本项目中“重要科学发现“中的第3重要科学发现做出了创新性贡献,为代表性论文6,7的通讯作者。

 

任国斌,排名3, 教授,工作单位:北京交通大学,完成单位:北京交通大学,对本项目中“重要科学发现“中的第1、第2重要科学发现做出了创新性贡献,为代表性论文3,5的通讯作者。

 

刘震国,排名4,副教授,工作单位:东南大学,完成单位:东南大学,对本项目中“重要科学发现“中的第3重要科学发现做出了创新性贡献,为代表性论文8的共同作者。

 

翟翔,排名5,实验师,工作单位:湖南大学,完成单位:湖南大学,对本项目中“重要科学发现“中的第3重要科学发现做出了创新性贡献,为代表性论文6,7的共同作者。