近日，我校物理學(xué)院青年教師胡莎博士在Nature旗下權(quán)威物理期刊《Communications Physics》（中科院一區(qū)TOP）上發(fā)表了題為“Laser-induced reconfigurable wavefront control with a structured Ge2Sb2Te5-based metasurface”（DOI: 10.1038/s42005-024-01846-9）的研究型論文。胡莎博士為論文的第一作者和第一通訊作者，中科院物理所顧長志研究員為共同通訊作者，河南工業(yè)大學(xué)為第一署名單位和通訊單位。
論文截圖
相變材料在相變前后具有明顯的光學(xué)性質(zhì)差異，是實現(xiàn)主動調(diào)控超表面的一種理想的功能材料。盡管相變材料超表面在光場的主動調(diào)控方面取得一定的進展，但是如何將多種可重構(gòu)的光學(xué)功能集成到單個超表面中仍有待解決。基于此，作者通過將結(jié)構(gòu)化的相變材料（Ge2Sb2Te5，GST）納米棒陣列與激光直寫技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)了可重構(gòu)的光場波前控制。通過精確控制激光的位置和功率，激光直寫技術(shù)有助于實現(xiàn)GST納米棒的定點、多級相變。由于GST材料的多級相變可提供多級光學(xué)性質(zhì)的調(diào)控，GST棒陣列可實現(xiàn)有效的振幅和相位調(diào)控。在此基礎(chǔ)上，我們基于單一超表面設(shè)計了各種光學(xué)器件，如相位全息成像、光束偏折器、灰度成像、完美吸收器等。結(jié)合激光直寫技術(shù)的GST超表面為可重構(gòu)光場調(diào)控的實現(xiàn)提供了一種有效的方法。
論文部分插圖
該研究工作得到了國家自然科學(xué)基金、河南工業(yè)大學(xué)博士基金等項目的資助，以及物理學(xué)院科研團隊的有力支持。物理學(xué)院自今年成立以來，科研平臺建設(shè)快速發(fā)展，一線教師的科研環(huán)境得到進一步改善。該研究成果作為物理領(lǐng)域光學(xué)超表面方向的重要突破，將持續(xù)助力我校物理學(xué)科進入ESI 前1%學(xué)科，提升我校在國際物理領(lǐng)域的學(xué)術(shù)影響力，為推動我校“雙一流”創(chuàng)建作出積極貢獻。
論文鏈接：https://doi.org/10.1038/s42005-024-01846-9
