近日,江南大学理学院王本新副教授团队在太赫兹超材料研究领域取得突破性进展,相关研究成果以 “Ge₂Sb₂Te₅-Based Multifunctional Reconfigurable Terahertz Metamaterials with Joint Polarization Control” 为题,成功发表于光学领域顶级期刊《Laser & Photonics Reviews》(中科院1 区,影响因子 IF=10.0)。
超材料作为人工设计的亚波长复合材料,凭借其独特的电磁响应特性,在电磁波操控、智能无线通信、生物医学等多个前沿领域展现出广阔的应用前景。然而,传统超材料普遍存在功能单一、动态可调性差、偏振调控能力不足等关键技术瓶颈,严重制约了其在高端器件中的实际应用。
针对关键技术瓶颈,王本新副教授团队历经长期攻关,成功开发出一种基于 GST(Ge₂Sb₂Te₅)的多功能可调太赫兹超材料。该研究巧妙利用 GST 在热控相变过程中电导率发生显著变化的核心特性,使器件实现了从单频带电磁感应透明到三频带近 100% 吸收的动态切换。同时,结合入射光束偏振方向的精准调控,该材料还可分别实现单频带滤波与单频带完美吸收功能,最终集成四大核心优异性能。通过调控退火温度,团队实现了对各功能的动态调制,其幅度调制率高达 77%,相对调制性能更是达到 700%,显著优于当前已报道的同类太赫兹超材料。该超材料兼具结构简单、制备便捷、功能兼容性强、偏振复用及振幅可调等多重优势,为光电调制器、智能开关等高端器件的研发提供了全新解决方案,具有重要的工程应用价值。
该论文第一作者为王本新副教授,新加坡科技设计大学 Fang-Zhou Shu 教授与 Lin Wu 教授课题组担任通讯作者。江南大学理学院杨国锋教授、研究生周维军和赵倩为此项研究作出重要贡献。此项研究还得到了国家自然科学基金、国家留学基金委、中国博士后科学基金等项目的大力资助。
近年来,王本新副教授在太赫兹超材料领域持续深耕,成果丰硕。截至目前,他已以第一作者或通讯作者身份在 Advanced Functional Materials、Laser & Photonics Reviews、Nanoscale 等国际权威期刊发表多篇高水平论文,其中 ESI 高被引论文 5 篇、热点论文 2 篇,先后荣获 2020 年度、2023 年度、2024 年度 “爱思唯尔中国高被引学者” 称号,并担任《Frontiers in Physics》《Discover Applied Sciences》等国际期刊副编辑,在学界树立了良好的学术声誉。
江南大学理学院始终聚焦青年教师教学科研能力培育,通过构建系统化培养体系、搭建高水平科研平台,全力助力青年教师专业成长,驱动其在前沿研究领域持续产出高影响力成果。此次重要研究成果的发表,充分彰显了理学院在相关学科领域已逐步构建起广泛且扎实的学术影响力,为学校学科高质量发展、科研创新能力提升奠定了坚实基础。
论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/lpor.202502941

具有四种不同功能态的太赫兹超材料

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