近期,物理與光電工程學(xué)院2022級(jí)微電子科學(xué)與工程專業(yè)本科生王麒浩在國際知名學(xué)術(shù)期刊上連續(xù)發(fā)表兩篇學(xué)術(shù)論文,均以第一作者身份署名。這兩篇論文分別發(fā)表在《光學(xué)通訊》(Optics Communications,JCR二區(qū))和《物理評(píng)論》(Physica Scripta,JCR二區(qū))。湘潭大學(xué)為論文第一單位,胡金勇副教授為論文通訊作者。這兩項(xiàng)創(chuàng)新性研究工作得到了國家自然科學(xué)基金、湖南省自然科學(xué)基金以及湖湘青年英才項(xiàng)目的資助。
在《光學(xué)通訊》期刊上,王麒浩發(fā)表了題為“基于單層二硫化鉬的鈦環(huán)柱陣列超寬帶近完美太陽能吸收器”(An ultra-broadband near-perfect solar absorber based on monolayer MoS2 with titanium ring-pillar arrays)的研究論文。該論文針對(duì)二維過渡金屬硫化物(TMDs)在太陽光輻射范圍內(nèi)吸收率較低的技術(shù)瓶頸,創(chuàng)新性地提出了一種基于鈦環(huán)柱組合結(jié)構(gòu)的太陽能吸收器。該器件在300-3300納米的超寬帶范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了平均96.7%的高吸收率,顯著提升了單層二硫化鉬的光吸收特性。這一研究成果在光伏電池、太陽能加熱等相關(guān)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景,為解決能源問題提供了新的思路。

研究取得一定進(jìn)展后,王麒浩繼續(xù)深入研究等離激元相關(guān)理論在納米光子器件設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。針對(duì)傳統(tǒng)多波段吸收器面臨的吸收帶寬較寬、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等關(guān)鍵問題,王麒浩研究設(shè)計(jì)了一種基于表面晶格共振的單介電納米圓柱陣列超窄多波段完美吸收器,可同時(shí)實(shí)現(xiàn)多波段超強(qiáng)光吸收率(95.6%,96.8%,和95%)、極窄線寬(≈0.8nm)。并探究了該窄帶吸收器在折射率傳感方向的應(yīng)用,靈敏度和品質(zhì)因子高達(dá)356 nm/RIU和482,為集成光學(xué)吸收器和光電傳感器件的設(shè)計(jì)提供理論參考。研究成果已在《物理評(píng)論》發(fā)表。


王麒浩(左)在胡金勇(右)指導(dǎo)下開展研究
王麒浩來自2022級(jí)微電子科學(xué)與工程三班,于2023年加入胡金勇副教授課題組。胡金勇副教授長期聚焦微納光電傳感器件設(shè)計(jì),其課題組科研氛圍濃厚,注重本科生科研能力的培養(yǎng)。本科生自大二開始接受系統(tǒng)性科研訓(xùn)練,在導(dǎo)師一對(duì)一指導(dǎo)下獨(dú)立完成科研任務(wù)。截止目前,課題組的本科生發(fā)表SCI論文10余篇,多次參加全國專業(yè)學(xué)術(shù)會(huì)議并做報(bào)告,獲得與會(huì)專家的廣泛關(guān)注與高度評(píng)價(jià)。課題組多數(shù)本科畢業(yè)生憑借扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)與科研能力,成功保送或考入中國科學(xué)院大學(xué)、電子科技大學(xué)、東南大學(xué)、中南大學(xué)等國內(nèi)知名高校及研究所繼續(xù)深造,充分彰顯了實(shí)踐育人、科研育人的顯著成效。