万博max官网手机版 - welcome首页

当前位置: 首页» 师资队伍» 全体教师» 教学科研

万博max官网手机版 - welcome首页

 

 李志鹏         教授



所属学科

凝聚态、光学

研究方向

纳米光学,表面等离激元学,纳米光调控,超灵敏纳米光检测芯片与技术

招生方向

凝聚态、光学

联系方式

zpli@cnu.edu.cn






个人简介


李志鹏,博士生导师。2003年本科毕业于吉林大学,2008年中国科学院物理研究所获得博士学位。先后入选国家青年拔尖人才;教育部新世纪优秀人才;北京市“长城学者”培养计划。目前从事表面等离激元(SPP)纳米尺度光调控与超灵敏增强光谱检测研究。现兼任中国材料研究学会纳米材料与器件分会理事,英国皇家物理学会Journal of Physics Communications国际编委,曾任英国Taylor & Francis集团Advanced Device Materials副主编 。主持国家自然科学基金3项,教育部项目2项,北京市自然基金及科委教委项目5项。

发表SCI文章50余篇,其中影响因子大于7的学术论文18篇。包括美国科学院院刊PNAS,Physical Review Letters,Advanced Materials,Nano Letters,ACS Nano,SMALL。4篇文章入选ESI高被引论文,个人H因子(H-index)为29。申请和获批国家发明专利十余项。受邀在Advances in Physics: X发表纳米天线的长篇综述文章。国际国内重要学术会议邀请报告20余次。

系列工作被SCI引用超过3000余次,引用刊物包括Science, Nature Physics, Nature Materials, Nature Nanotechnology等200余种国际学术刊物。研究成果多次被Reviews of Modern Physics, Reports on Progress in Physics和Chemical Reviews等顶级物理化学综述以单独章节详细评述。工作还多次被美国Virtual Journal of Nanoscale Science & Technology, Virtual Journal of Biological Physics Research, Advanced Science News, X-MOL等国内外科技媒体推荐和报道。



项目与获奖


国家自然科学基金面上项目,“”高重复率的单分子表面增强拉曼微流控检测芯片研究”,2018/01-2021/12

国家自然科学基金面上项目,“表面等离激元的传播与调控研究”,2013/01-2016/

教育部第十五届霍英东青年教师基金,2016/03 – 2019/03

国家自然科学基金青年基金,一维金属纳米结构中传导的表面等离激元的光学

性质研究,2010/1-2012/12

国家青年拔尖人才

教育部新世纪优秀人才

北京市首批高层次创新创业等人才计划

北京市政府第七批“北京市优秀青年人才”表彰

北京市“长城学者”培养计划

北京市科技新星


主讲课程


热学;大学物理;微纳光学


招生计划


拟招收硕士研究生3人,博士研究生1~2人


主要研究方向


表面等离激元是金属表面的自由电子在光作用下的集体振荡,可以把光场束缚在金属纳米结构表面,从而克服光的衍射极限,实现纳米尺度上的光调控,是纳米光学和表面增强光谱研究的重要物理基础。随着纳米科学的发展,以表面等离激元为基础的研究日益活跃,在信息、生物、光谱领域展示出了巨大的应用前景。目前研究团队固定成员2人,博士生3人,硕士生6人(已毕业硕博研究生12人),主要开展研究课题包括:

1纳米尺度超灵敏光谱检测芯片与技术

超灵敏的光谱检测技术在环境、生物、医药等领域具有重要的应用价值。利用表面等离激元的近场增强特性,可以极大的提高光谱检测灵敏度。例如,表面增强拉曼可以将分子的拉曼信号增强10个数量级,从而使单分子拉曼光谱检测成为可能。主要的研究体系包括:贵金属纳米颗粒、纳米颗粒团簇、介质-金属复合体系等。已经实现了基于比率荧光的微区温度检测,为微区生物传感提供了生物分子荧光探针和有效测温手段(Adv. Mater. 24, 1987, 2012;入选ESI高被引论文);最近,团队发展出一套高重复率的单分子表面增强拉曼探测技术,开发了相应的单分子检测芯片,工作发表在Adv. Mater., 29, 1702893, 2017.上,并被选为扉页文章(Frontispiece),并被知名科技媒体Advanced Science News报道。

纳米聚焦是利用渐变的波导实现传播表面等离激元的汇聚。之前,纳米聚焦往往通过微纳加工方式获得,难以避免表面粗糙带来的光学特性的降低。最近我们首次利用在微区汇聚的光场,首次获得了具有原子级光滑表面的锥形银纳米线,实现远程高灵敏的光谱检测。同时还成功实现了对这种锥形银纳米线的组装和转移等微操作,使得该项技术可广泛应用于光子元件、生物细胞检测等各个领域。该工作申请人以通讯作者发表在Nanoscale11, 2153,2019,并被选为封面文章。

2纳米尺度光学性质的精细调控纳米光子信息元器件

由于光存在衍射极限,传统光学手段无法实现光学器件的小型化。金属纳米结构的表面等离激元可以突破衍射极限的限制,为发展纳米光电集成的新一代信息器件提供了新原理新方法。主要研究体系包括,新型金属纳米波导特性,纳米光聚焦,纳米偏振调控元器件等。已实现了突破衍射极限的纳米波导光传输,并构建出多种新型波导光子元件(Nano Lett. 9, 4383, 2009;Nano Lett. 10, 1831, 2010);构建出纳米级的光波片(ACS Nano, 3, 637, 2009);发现了一种新的Fano共振光捕获机制,并提出了具有尺寸筛选功能的SPP光镊的实现方式(ACS Nano 8, 701, 2014)。

3量子表面等离激元调控与新型传感

等离激元是等离子体集体激发的准粒子,其能量是量子化的。最近几年,表面等离激元的波粒二象性、纠缠态、量子尺寸效应等量子现象得到了越来越多的关注。这些现象的发现为纳米激光器、高效单光子光源、量子SPP回路与器件的实现提供了新的契机。研究组改进了电镜-偏振暗场定位校准技术,成功实现了单个纳米间隙和偏振光谱的联合观测,并结合量子修正理论模型,指明了两种不同量子效应的作用区间。实现了量子效应下对亚纳米间隙天线发射偏振态调控,为构建量子纳米天线提供了实验和理论基础。成果发表在ACS Nano 10, 1580, 2016上,受到X-MOL等科技媒体的推荐报道。


主要代表论文


1. 表面增强气凝胶:Yang, L. K.; Ren, Z. F.; Zhang, M.; Song, Y. L.; Li, P.; Qiu, Y.; Deng, P. Y.; Li, Z. P. Three-dimensional porous SERS powder for sensitive liquid and gas detections fabricated by engineering dense "hot spots" on silica aerogel. Nanoscale Adv. 2021, 3, 8.

2. 新型纳米聚焦波导:Li, P.; Pan, D.; Yang, L.; Wei, H.; He, S.; Xu, H.; Li, Z. P.* Nanoscale 2019, 11, 2153. (IF=6.895, 被选为封面文章)

3. 单分子拉曼检测芯片:Yan, W.; Yang, L. K.; Chen, J. N.; Wu, Y. Q.; Wang, P. J.; Li, Z. P.* Adv. Mater. 2017, 1702893 (IF=27.398, 被选为扉页文章)

4. 量子纳米天线:Yang, L. K.; Wang, H.; Fang, Y.; Li, Z. P.* Polarization State of Light Scattered from Quantum Plasmonic Dimer Antennas. ACS Nano 2016, 10, 1580-1588. (IF=14.588, X-MOL报道工作)

5. 纳米天线特邀综述:Li, Z. P.*; Xu, H. X.* Nanoantenna effect of surface-enhanced Raman scattering: managing light with plasmons at the nanometer scale. Advances in Physics: X 2016, 3, 492-521. (IF=6.805)

6. 纳米尺度温度传:Dong, B.*; Hua, R. N.; Cao, B. S.; Li, Z. P.*; He, Y. Y.; Zhang, Z. Y.; Wolfbeis, O. S. Size dependence of the upconverted luminescence of NaYF4:Er,Yb microspheres for use in ratiometric thermometry. Phys. Chem. Chem. Phys. 2014, 16, 20009-20012. (IF=3.43)

7. 超灵敏尺寸筛选光学力:Li, Z. P.*; Zhang, S.; Tong, L.; Wang, P.; Dong, B.; Xu, H. UltraSensitive Size-Selection of Plasmonic Nanoparticles by Fano Interference Optical Force. ACS Nano 2014, 8, 701-708. (IF=14.588)

8. 上转换温度传感与生物荧光检测:Dong, B.*; Cao, B.; He Yangyang; Li, Z. P.*; Liu, Z.; Feng, Z. Temperature Sensing and in-Vivo-Imaging by Molybdenum Sensitised Visible Upconversion Luminescence of Rare-earth Oxides. Adv. Mater. 2012, 24, 1987–1993. (IF=27.398, 入选ESI高引论文)

9. 纳米尺度波导光调制器:Li, Z. P.; Zhang, S. P.; Halas, N. J.; Nordlander, P.; Xu, H. X. Coherent Modulation of Propagating Plasmons in Silver-Nanowire-Based Structures. Small 2011, 7, 593-596. (IF=11.459)

10. 纳米波导芯片基底效应:Li, Z. P.; Bao, K.; Fang, Y. R.; Guan, Z. Q.; Halas, N. J.; Nordlander, P.; Xu, H. X. Effect of a proximal substrate on plasmon propagation in silver nanowires. Phys. Rev. B 2010, 82, 241402. (IF=3.575)

11. 纳米波导偏振调控原理:Li, Z. P.; Bao, K.; Fang, Y. R.; Huang, Y. Z.; Nordlander, P.; Xu, H. X. Correlation between Incident and Emission Polarization in Nanowire Surface Plasmon Waveguides. Nano Lett. 2010, 10, 1831-1835. (IF=11.238)

12. 纳米波导定向发射特性:Li, Z. P.; Hao, F.; Huang, Y. Z.; Fang, Y. R.; Nordlander, P.; Xu, H. X. Directional Light Emission from Propagating Surface Plasmons of Silver Nanowires. Nano Lett. 2009, 9, 4383-4386. (IF=11.238)

13. 纳米尺度光偏振态旋转:Li, Z. P.; Shegai, T.; Haran, G.; Xu, H. X. Multiple-particle Nanoantennas for Enormous Enhancement and Polarization Control of Light Emission. ACS Nano 2009, 3, 637-642. (IF=14.588)

14. 单分子拉曼偏振态旋转:Shegai, T.#; Li, Z. P.#; Dadosh, T.; Zhang, Z.; Xu, H. X.; Haran, G. Managing light polarization via plasmon–molecule interactions within an asymmetric metal nanoparticle trimer. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2008, 105, 16448-16453. (IF=9.412)

15. 表面增强光镊耦合原理:Li, Z. P.; Käll, M.; Xu, H. Optical forces on interacting plasmonic nanoparticles in a focused Gaussian beam. Phys. Rev. B 2008, 77, 085412. (IF=3.575)


分享到: