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创新跨越 追赶纳米光子学的前沿

—— 专访中科院物理研究所研究员、博士生导师李志远教授

导读: 光学是一门古老的学科,对光的本性的探索和认识,从牛顿时代到爱因斯坦时代一直是推动物理学和自然科学进步的第一推动力。牛顿对太阳光颜色的棱镜实验揭开了物理探索的序幕。

  他所带领的研究小组围绕以光子晶体和其他纳米光子学前沿课题开展了多学科交叉的研究,内容包括光子晶体,金属纳米颗粒和纳米结构,以及非线性光子晶体等。结合多种理论分析和数值计算工具,运用精密光谱技术,非线性光学技术,近场光学技术,超快光学技术和微加工技术等,对研究课题作多角度,多尺度的理论、实验和应用研究,获得了多项创新成果。充分发展和开拓国内外的学术合作途径,取得了良好的效果。

  李志远多年在科学前沿的辛勤劳动和不懈努力获得了丰厚的回报,至今他总共发表SCI论文超过200篇,其中在Phys. Rev. Lett., JACS, Nano Letters,Advanced Materials等高影响因子(IF>7)论文将近40篇,Appl.Phys. Lett.,Phys.Rev.A/B, Optics Letters,Optics Express, J. Phys. Chem. B,Langmuir,ACSNano等较高影响因子(7>I F>3)上的论文70多篇。论文在国内外有广泛的学术影响,发表以来总共被SCI引用超过5000次,将近20篇论文被引用超过100次,H-index为38,在国内年轻学者中算是很突出的。由于这些研究成果,李志远研究员在国内和国际重要的学术会议上作邀请报告共计40多次,被邀请作为国内核心期刊《科学通报》和《光学学报》的编委。同时,他还积极为国内许多大学和科研机构的本科生、研究生做前沿科学问题的讲座,热心为青年人答疑解惑,希望自己的学识和经验能够为有志于做科学研究的青年学生提供参考和指引。2008年,“百人计划”结题,李志远的项目终期评估获“优”。在百人计划的资助下,李志远回国后的科研工作很快就打开了一个大好的局面。

  国际知名实验室:一个并非遥远的目标

  在“百人计划”之后,2005年和2006年,李志远作为课题负责人又先后申请到了国家自然科学基金委“杰出青年基金”项目、国家重点基础研究发展研究计划(973)项目,在光子晶体和表面等离激元结构等为代表的纳米光子器件及应用、新型人工电磁介质的理论与应用研究等领域开展研究,并有了不断更新的突破。其中,金属纳米颗粒的表面等离子体共振在局域场增强和Raman信号检测的应用研究成果,被2007年4月6日的国际权威期刊Science杂志选为Editor’s Choice专栏作为亮点加以评述,理论计算的表面电场分布图则被选为插图。金属纳米颗粒表面等离子体共振在生物医学疾病检测和治疗方面的应用研究成果,被2008年1月份的国际权威期刊Nature Photonics杂志的Research Highlight栏目专题介绍和积极评价。在新型金属纳米颗粒合成的微观机理方面的研究成果,被2009年6月18号一期的国际权威期刊Nature杂志作为研究亮点(Research Highlight)所评述。最近,他开拓了利用增益介质和金属纳米颗粒相复合以放大和增强表面等离子体共振的新领域,发现该方法能够产生巨大的电磁场增强效应,从而在单分子的拉曼光谱检测和非线性双稳态纳米光开关器件等方面有诱人的应用前景。该方案突破了国际学术界多年以来依靠金属颗粒的几何形状优化设计来增强局部电磁场强度的固有思路,研究成果得到了国内外许多专家的关注。

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