凝聚态物理团队

一、 团队基本情况

1、团队负责人:陈玉金教授

陈玉金,特聘教授,博士生导师。毕业于中科院物理研究所,取得理学博士学位。黑龙江省光学协会理事,中国材料学会高级会员,中国物理学会终身会员。

作为项目负责人主持各类基金项目40余项,其中,国家自然科学基金5项。2014年“金属氧化物纳米异质结构的设计、构建及其协同效应研究”获黑龙江省自然科学二等奖;2020年“石墨烯高频介电行为与调制方法”获黑龙江省自然科学二等奖。

目前,主要从事微纳材料与器件等方面的研究工作,先后在Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Mater., Adv. Energy Mater., Adv. Funct. Mater., Appl. Phys. Rev., Nano-Micro Lett., Appl. Phys. Lett.等期刊上发表论文210余篇,ESI高被引论文20余篇,他引次数20000余次。

2、团队成员:史金辉教授

史金辉,1979年出生,教授,博士生导师,伟德betvlctor体育官方网站伟德betvlctor体育官方网站副经理,光子科学与技术中心主任,中国光学学会光电专委会委员,美国光学学会会员,中国光学学会高级会员,黑龙江省光学学会理事。2009、2013年英国南安普敦大学光电研究中心Prof. N. Zheludev研究组(Optoelectronics Research Center)访问学者。2011.11-2014.12期间在东南大学毫米波国家重点实验室开展超构材料领域的博士后研究工作,合作导师崔铁军院士。2016年英国伯明翰大学张霜教授研究组访问学者。伟德betvlctor体育官方网站优秀硕士生指导教师一等奖。全国“工程硕士实习实践优秀成果获得者”指导教师(获奖员工聂光宇)。

主持及参与国家自然基金面上项目、国家自然科学基金重大研究计划培育项目、中国博士后基金一等资助项目、黑龙江省自然科学基金重点项目、哈尔滨市科技创新人才专项基金、863课题、光学电流互感器等项目。2009年“超高压变电站用电子(光学)电流互感器基础理论研究”获黑龙江省自然科学一等奖,本人负责完成保偏膜及消偏振膜的研制。2021年获教育部技术发明二等奖(排名5)。2019年获广西自然科学类二等奖(排名2)。2019年获黑龙江省高校科学技术二等奖(排名1)。2021年获黑龙江省高校科学技术特等奖(排名1)。目前,主要从事超构材料、表面等离激元光子学和新型微纳光纤器件等方面的研究,先后在SA、LPR、PRB、APL、OL等刊物上参与发表学术论文160余篇,其中被SCI收录100余篇(第一及通讯作者80余篇),SCI他引2000余次,参编书籍2部,申报发明专利20项,已授权15项,主讲及参与国际会议的Keynote报告和特约报告10个。


教授:陈玉金、史金辉、刘建龙

副教授:欧阳秋云、周仁来、吕博、李汶佳

讲师:李玉祥、闫峰、赵赢营、张潇


二、 研究方向

团队瞄准国际前沿和国家战略需求,基于各类无机功能材料和有机/无机材料的可控制备,围绕电磁波功能材料、能源材料与器件方面开展了大量的基础和应用研究工作,在电磁波吸收、电催化和新能源电池方面取得了较好的研究成果;此外,超材料为亚波长的人工电磁材料,其独特新颖的物理性质和诱人的应用前景得到了国际学术界的广泛关注,引发了全世界范围的研究热潮。超构材料与电磁波调控技术、光纤技术相结合,可实现多功能集成的一体化应用,为电磁波调控、Lab-on-fiber、全光智能调控提供有效途径。研究方向包括:

1、电磁功能材料

电磁波吸收材料在日常生活中可以消除电磁辐射、电磁干扰等引起的危害;在军事上可以应用于隐形飞机、坦克、舰船和导弹上,来提高其作战时的隐蔽性和战斗能力。因此,开发新型宽频、轻薄、强吸收的多功能电磁波吸收材料具有十分重要的应用价值。基于微纳米材料的电磁功能薄膜和半导体元器件微加工制备、性能测试及应用研究。重点研究内容为电磁功能薄膜的设计与构建,电磁功能薄膜的电/磁性/光学特性的测试以及柔性/可裁剪电磁功能薄膜的应用研究。


2、电催化材料与器件

电化学水解制氢策略不仅成本低,而且制备的氢气纯度高,在绿色能源开发技术方面优势明显。团队在电催化方向的研究主要集中在电催化、海水催化以及锌-空气电池等相关研究工作,尤其在非贵金属纳米材料的形貌控制、结构缺陷、异质结构构建、电化学测试分析、建模理论计算等方面具有一定的理论和实验积累,并取得较好的研究成果。


3、新能源电池

非锂二次电池体系的高安全、低价格特性使其应用于大规模储能系统(ESS)具有显著的优势。团队围绕非锂二次电池体系,在新型高性能电极材料、新型储能材料的结构设计、新型储能材料机制研究等方面开展了系统的研究工作。此外,面向双碳目标,团队开展了利用清洁可再生能源的海水电池和光充金属离子电池等方面的基础研究工作。

4、新型超材料及应用研究

研究可调谐及全光超材料,利用有源材料、相干技术调控电磁波的传输、吸收等特性,从而实现可调谐及光控超材料功能器件。基于超材料的全光调控吸收器、全光偏振调控器件、全光波前调制器具有低能耗、动态调谐、响应快、工作波长易调谐等特点,具有广阔的应用前景。重点开展光的自旋轨道相互作用、功能超构材料、拓扑超构材料、信息超构材料等研究工作。(Science Advances 3, e1701477, 2017;Opt. Express 26, 17236-17244, 2018;Phys. Rev. B 89, 165128, 2014;Appl. Phys. Lett. 105, 201909, 2014;Appl. Phys. Lett. 102, 191905, 2013)

  

5、基于超构表面的光纤微纳器件

利用超构表面调控光纤光场及表面等离激元(SPP)的传输。SPP是存在于金属与介质界面的一种特殊的电磁模式,它具有局域场增强和亚波长约束的特性,集合了光子与电子的优势的新型信息载体。主要研究纤维集成的光场调控器件、纳米天线、光纤微腔及SPP在光纤表面金属结构中的传播、耦合等基本特性,发展新型光子调控技术,构建纳米光子功能器件,向智能纤维集成光子器件迈进。(Opt. Lett. 45, 177-180, 2020;Laser Photonics Rev. 13, 1800242, 2019;Optics Letters 42 (3), 563-566, 2017)

 

6、超材料在THz技术中的应用

太赫兹(THz)波位于毫米波与红外波之间,有着重要的学术和应用研究价值。超材料为人们获得具有超常电磁性能的“新媒质”提供了一种全新的材料设计理念,为人们操纵、控制电磁波提供了新的途径,也为填补“太赫兹空隙”提供了新的契机。超材料在实现太赫兹偏振元件、吸波器、滤波器等方面表现出巨大的应用潜力。主要研究新型太赫兹偏振功能器件、可调谐器件、信息超构材料等。(Optics Letters, 44(14), 3482-3485, 2019;Nanophotonics, 9(10), 3235-3242, 2020;Journal of Applied Physics, 121, 033103, 2017;Sci. Rep. 6, 23186, 2016)

 

7.光学超构造材料中的新颖物理性质

该研究方向侧重于探索微纳光子结构中的新奇物理现象,并寻找其在未来光子器件中的潜在应用。研究内容涵盖了许多有趣的方面,例如研究人工光学材料中具有自旋特性的手性传输现象,探究光子晶体能谱连续区的高局域态,以及研究具有拓扑保护的光表面态,实现无散射传输等。这些研究发现的新颖现象为光子学领域带来了新的思路和应用前景。这些成果将为新型光源、光场调控以及光学集成技术提供有益的启示。这些研究成果已经在重要科技期刊如《Physical Review Letter》和《Light: Science and Applications》等发表。这个领域的研究将推动光子学领域的发展,为光子技术的创新和应用开辟新的前景,将对光学和通信领域产生积极影响,为创造更智能、高效和先进的光子器件提供有力支持。

8.光电功能材料与器件

光电功能材料与器件在光电探测、光电转换、光通信、生物医学成像、激光防护等领域有着广泛的应用前景;可以应用于光电侦查、激光武器防护等方面。因此光电功能材料与器件的制备、性能测试及应用研究,对国民经济迅速发展、科技创新、军事侦查和保障能力提升具有重要的意义和价值。重点研究内容为设计和制备具有宽光波段响应、高激光损伤阈值、高非线性光学参数的光电功能材料与器件,并研究其非线性光学性能、发光性能及光电转换性能等。

9.超快光子学及非线性光学

飞秒或阿秒激光脉冲具有极短作用时间和极高的峰值功率,并可通过啁啾脉冲放大或相干堆积等技术实现大能量、高峰值功率的超短激光脉冲,可广泛应用于微纳器件超精细加工、材料表面处理、精准医学治疗,超快物理过程的探测与测量,以及极端非线性光学等方面,成为一个热点研究方向。开展新型激光锁模技术和应用实践,探究腔内孤子形成的动力学特性,优化超短脉冲输出特性,实现高性能的超短脉冲激光系统。重点研究内容为飞秒激光技术及其应用,新型锁模激光技术,以及非线性光学等领域研究。

三、 团队优势

目前团队11人,实验室具有完备的材料与能源器件的制备与测试设备以及超材料、光纤制备、微加工、系统集成和光学特性分析的实验条件,在新材料与新能源领域、超材料、特种光纤器件、光场调控等方面具有良好的科研基础。同时,具有良好的国内外合作基础,合作单位包括中科院物理研究所、澳大利亚卧龙岗大学、电子科技大学、香港大学、天津大学、东南大学、南方科技大学、英国南安普敦大学、俄罗斯ITMO大学、中科院上海技物所等。

四、 招生意向

欢迎各位同学加盟凝聚态物理团队,可开展电磁功能材料与新能源材料等领域的研究工作以及超材料、微纳结构光学特性、光纤微纳器件等领域的研究工作。

电磁功能材料与新能源材料等领域:每年计划招收硕士研究生6-10人;

超材料、微纳结构光学特性、光纤微纳器件等领域:每年招收博士研究生2-3名、硕士研究生12-15名。

五、 教师及博士后招聘意向

1. 年龄32岁以下; 2. 超材料、光纤光学、物理学、等离激元光子学等研究方向。

六、 联系方式

陈玉金教授

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Email:chenyujin@hrbeu.edu.cn


史金辉教授

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Email:shijinhui@hrbeu.edu.cn


地址:哈尔滨市南岗区南通大街145号伟德betvlctor体育官方网站理学楼

电话:0451-82519754 邮编:150001