作者:郭巳秋 来源:《光:科学与应用》 发布时间:2023/12/26 14:42:48
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专访华中科技大学张诚教授

 

编者按

纳米光子学是当今备受瞩目的前沿交叉学科,旨在利用光与物质在波长和亚波长尺度的相互作用,设计和制造微型化、多功能、高性能的光学器件和系统。

华中科技大学张诚教授长期从事纳米光子器件的研究,包括等离激元器件、光学超构材料和超构表面等。他通过设计和制造人工电磁学结构,研究多种新型制备工艺,实现了对电磁波的振幅、相位、偏振态等性质的多重灵活调控,并不断探究新颖的光学现象以实现高性能工程应用。

在本期Light People中,我们将带您深入了解这位“勇于创新,不断进取,追求卓越,奋斗不止”的青年科学家张诚教授,看他如何一路披荆斩棘,攻克纳米光子器件的一系列难题。本文致谢中国科学院自然科学期刊编辑研究会。

张诚 教授

张诚博士,华中科技大学光学与电子信息学院、武汉国家光电研究中心教授。2010年于山东大学取得电子科学与技术本科学位,2016年于美国密歇根大学-安娜堡分校取得电子工程博士学位。2016年至2020年在美国国家标准技术研究院从事博士后研究。张诚博士目前带领一个多学科交叉的研究团队,致力于开展关于纳米光子材料、器件和制备技术的前沿探索,来实现信息处理、传感和能量收集等新型应用。

采访嘉宾:张诚

本期通讯员:郭巳秋

原文信息:Guo, S. Light People: Professor Cheng Zhang. Light Sci Appl 12, 244 (2023).

https://doi.org/10.1038/s41377-023-01291-3

Q第一次和您见面是在2023年3月的Light武汉办公室揭牌仪式上,非常开心与会期间听到您精彩的报告。对您的第一印象是年少有为,青年才俊,那么您对Light: Science & Applications (Light)的第一印象又是如何呢?

A:感谢您的称赞,我也非常高兴今年3月在武汉与您和您的同事们见面。2013年左右我开始了解到Light,当时我正在美国密歇根大学读博士三年级。我注意到Light有几篇重要工作与我的研究相关,我的一个朋友也在Light上发表了他的工作。通过阅读发表的文章和朋友的反馈,我感觉到Light是一本高标准、寻求真正创新和重要发现的光学期刊。我希望有一天也能有机会在Light上发表工作。

在我们武汉的会面中,您勤奋的工作态度给我留下了深刻的印象。您和其他编辑在会议休息期间仍在积极地回复邮件和处理稿件。我能清晰地感受到你们对了解光学各个领域的最新发展以及为期刊吸引高质量文章的热情。我相信这种专业奉献精神是促使Light在创刊后迅速确立其领先地位的原因之一。

现在,Light已经不仅仅是一本面向光学研究人员的学术期刊,它更像一个充满活力的社区,搭建起光学科研人员之间交流和共享研究成果的桥梁。近两年,Light团队成功推出了另外两本有影响力的期刊: eLight和Light: Advanced Manufacturing(LAM),并在全球设立了20个海外/区域办公室,彰显出Light的全球影响力。此外,Light还定期组织年度Light会议和其他各种学术活动,为科研人员交流合作与共享知识提供了宝贵的平台。Light官方微信公众号 “中国光学” 已经成为我了解光学领域最新进展的主要来源之一,公众号的日常推文展示了Light等期刊发表的新工作,使我能够及时了解领域内的前沿动态。

图1:Light武汉办公室揭牌仪式

Q:请介绍一下您在博士和博士后期间关于光学超构器件的研究经历?

A:我在密歇根大学(University of Michigan-Ann Arbor, Umich)攻读博士学位期间的主要研究领域为超构材料和超构表面,这也是我课题组目前的主要研究方向。在博士期间,我与合作者研究了基于亚波长金属纳米天线的等离激元超构材料和超构表面。我们展示了一种基于一维银(Ag)纳米光栅结构的角度不敏感反射式结构色 [1]。此外,我们探索了基于金(Au)纳米天线的级联双各向异性超构表面,实现对入射光的偏振态和传播方向的创新调控 [2,3,4]。

在美国国家标准技术研究院(National Institute of Standards and Technology, NIST)的博士后工作期间,我的研究重点依然是超构材料和超构表面,更侧重于基于低损耗介电材料纳米结构器件的研究。其中一项重要工作首次实现了在深紫外波长范围内工作的超构表面 [5],另一项重要工作是基于介电材料超构表面实现时域光场整形 [6]。

2010年以来,光学超构表面的研究呈现蓬勃发展态势,但主要还是集中在对光场进行空间域内的操控。超构表面能够完成包括聚焦、偏折、滤波和衍射等多种空间域光场调控。然而,要完整地描述光场,我们需要兼顾其空间域和时间域特性。我与合作者首次展示了超构表面技术可以用于时间域内的光场操控。我们设计并制备了由硅(Si)纳米柱构成的介电材料超构表面,并在傅里叶变换装置中利用这些样品来调控近红外飞秒脉冲的时域形貌。利用超构表面内在的灵活设计自由度,可以实现对飞秒脉冲各频率分量振幅和相位的并行操控,完成包括劈裂、压缩、啁啾和高阶扰动等一系列精细的脉冲整形操作。这项研究不仅展示了一种具有先进时域调控功能的微型化光学技术路线,还证明了超构表面技术在多维度时空光场调控方面的巨大潜力。

Q:我留意到您博士期间的一项重要研究是关于超薄掺杂银膜的。请问您是如何开展的这项研究?

A:超薄掺杂银膜是我博士阶段的一个重要研究内容,同时也是一个“无心插柳柳成荫”的工作。当时我和实验室的同事们正在研究基于Ag的结构色器件 [1],我们注意到这些器件在蓝光波段表现不佳,这可能是由于Ag在该波段内具有较高的损耗。而Al是一种在蓝光波段性能优越的等离激元材料。因此我们设想可以将Al掺入Ag中,以改善材料在蓝光波段的响应,同时在绿光和红光波段保持其原有的良好响应。可是,尽管我们在超净间进行了许多尝试,如很多科学探索那样,并没有达到预期的理想效果。

不过,在此期间我调研了很多关于金属薄膜生长和表征的文献,从中了解到由于Ag原子固有的3D生长模式,很难形成稳定且超薄(<15 nm)的Ag薄膜。虽然用Al掺杂Ag并没有实现我们最初的目标,但我开始思考这种掺杂能否用于超薄银膜的制备。

我清楚地记得那是午夜后进行的第一次实验,令人惊奇的是,第一次实验便看到了预期的效果。随后的尝试变得非常的“水到渠成”,我们继续推进和优化实验过程,获得了低损耗、超平滑、超薄(最薄可达6 nm)的连续薄膜,且材料具备显著提升的长期室温稳定性和热稳定性 [7,8]。另外,我们还进一步尝试了不同的掺杂选项,发现多种掺杂材料都有助于超薄银膜的形成 [9]。我们将这些掺杂银膜应用于多种光电子器件中,包括双曲色散超构材料 [10]、等离子体激元波导 [11]、透明导电膜 [12,13], 有机太阳能电池 [14]、发光二极管 [9]等。

Q:2020年初,您怀揣梦想回到祖国并组建了自己的科研团队,请介绍一下您的研究方向和最新的研究进展。

A:我的研究团队目前有超过20名成员,包括博士后研究员、博士、硕士研究生,以及本科生。我们的主要研究方向是在亚波长尺度上探究不同类型的光与物质的相互作用,研究相关的器件、系统和应用。

我们特别感兴趣的一个领域是基于超构表面的光场调控。超构表面是由亚波长电磁纳米天线构成的平面阵列,利用纳米天线调控入射光的振幅、相位或偏振态等参量,实现传统的折射、反射或衍射光学元件的功能。超构表面在构建尺寸更小、功能更强的下一代光学系统方面展现出巨大潜力。我们的研究旨在发掘超构表面技术的新型应用波段,如紫外和深紫外,并研究相关的器件设计和制造方法,以实现实际应用。

另外,我们正在深入探究利用超构表面实现多维度光场调控的新机制,即并行地调控光场的多个参量,包括振幅、相位、偏振态等,并将超构表面应用于先进成像和显示中。例如,我们正在开发新的增强现实(AR)/虚拟现实(VR)显示系统,其体积更小、功能更强大 [15,16]。此外,我们还探索了具有光学计算和图像处理功能的超构表面光子芯片,以及具有独特色调及饱和度的超构表面结构色 [17]等。我期待着在不久的将来能够在Light上分享我们的最新研究成果。

图2:团队成员合影

图3:张诚教授光学测量实验室内景

Q:上次见面,很荣幸地参观了您的实验室,您的很多重要科研想法都是在这里实现的,可以简单介绍一下您一手搭建的实验室吗?

A:我们实验室主要研究紫外到红外波段的各类微纳光子器件。为了推进研究,我们购置了多种光源,包括超连续谱激光器、气体激光器和固态激光器。此外,我们还拥有一系列光学测量与表征的仪器,如显微镜、角分辨透反射光谱测量装置、光谱仪、功率计、光束分析仪、偏振测量仪、科研相机等等。我们有若干套计算工作站,供实验室成员利用商业电磁仿真软件或者自己撰写代码的方式,进行多种电磁仿真研究。

另外,我们还自行设计和搭建了多套定制的表征系统,包括用于拍摄和分析全息成像的全息显示测量系统、用于评估超构透镜性能和成像能力的超构透镜表征和成像系统、用于测量光束偏转角度的光束偏转测量系统、以及用于研究光学信号空间频率信息的傅里叶空间成像系统等。

图4:张诚教授与林哲霖(博士研究生)进行超构透镜表征。

Q:您是如何开展研究生招生的?有没有特定的录取标准?

A:每年暑假的时候,我会收到很多学生的读研咨询。我会选择与其中一些学生进行交流讨论。除了简要地了解他们之前的课程情况和课外活动经历,我通常会详细地询问以下问题:

(1)你是如何了解到我们实验室的?我们团队的哪些方面激发了你加入的兴趣?

(2)你的职业目标是什么?你在毕业后希望从事什么类型的工作?

(3)你有什么问题要问我吗?可以提出任何类型的问题。

这些问题其实并没有固定的答案,我总能听到很多有趣的回答。我记得有一个学生提到,他在浏览我们课题组网站时,看到了课题组同学举办生日派对和聚餐的照片。其中所展现出的温馨和快乐的氛围让他对我们团队产生了兴趣。很多同学提出了多种类型的有趣问题,比如“在实验室的一天是怎么样的?”“毕业之后的就业前景如何?”“纳米光子学的下一个重大突破是什么?”。当然也有一些学生表示并没有任何问题要问,这个答案则会让我有点失望。

这些问题与他们的研究和课程并没有直接关系,而我提问的目的也不是为了寻求特定的答案。相反,我想据此了解他们收集和处理信息的方式,以及他们能否通过所收集到的信息进一步提出引人思考的问题,这些能力在我们日常的研究工作中至关重要。此外,通过这些讨论,我还能够评估他们的生活规划能力,观察他们是否具备与我们研究团队目标相一致的品格和特质。

图5:课题组季度生日会

Q:作为导师,您指导了很多的研究生,在研究生培养中您更注重培养学生哪些能力?

A:在我看来,作为一名合格的研究生,最基本的要求是对自身所处领域的基础知识有较为全面深入的理解,并掌握基本的仿真或实验技能。这样,他们便可以开展项目研究和科学探索。此外,学生最好具备一定的自主学习能力,并时刻关注领域的发展动态。这确保了他们能够不断扩大自身知识储备、提升研究技能。除了以上这些基本的期望,我在指导学生时还会特别关注培养一些其他的能力:

(1) 批判性思维:多角度地看待和分解复杂的问题,评估多种因素,并提出创造性的解决方案,是成功开展科学研究中不可或缺的一环。孟子曰:“尽信书不如无书”。尽管参考书和文献确实能够提供帮助,但我更期望学生能够结合当前的实际情况,综合考虑问题,利用他们的智慧和判断力找到解决方法。这样才是具有原创精神的科学研究,也是实现科研突破的关键。

(2) 适应性和灵活性:科学探索的情况千变万化,没有人能够在新的研究项目开始时就预见并计划到每一个细节,意料之外的情况时常出现。因此,学生必须学会快速适应新策略和新方案,以应对研究过程中可能出现的各种状况和挑战。

(3) 有效沟通:无论是在书面写作或是口头交流中,清晰且高效的沟通对于展示研究成果以及与其他研究者合作都十分重要。我个人认为,对研究生来说,有效沟通的定义不局限于撰写结构规范的论文或发表引人入胜的演讲。

我希望他们可以高效地与导师及合作者交流自己研究项目的进展,有效地阐述自己的需求、期望和目标。举个例子,当一个研究项目遇到瓶颈时,学生能否逻辑清晰地描述当前的状况和已经尝试过的方法,往往决定了问题能否得到及时的解决。我也鼓励学生坦率地向我表达他们的需求,包括但不限于为项目研究采购新的设备和器材、参加会议或其他学术活动、尝试一些新的想法,或者希望与我可能认识的人建立联系等。作为他们的导师,也大概率是他们若干年最密切的合作者,我有责任为他们提供全方面的支持。

(4) 有效管理:这里所说的管理并不仅限于领导一个团队,更涵盖了自我管理的能力,这其中包括良好的时间管理、稳定的情绪管理、灵活的人际关系管理和高效的流程管理等多个方面。

良好的时间管理对于提升工作效率并精确完成科研任务至关重要。它涉及设定优先事项、高效分配资源、遵循明确计划等方面。另外,还需要在工作和休息之间保持良好的平衡。另外,在日常生活中,难免会遇到或大或小的意外状况。在这些困难面前,稳定的情绪管理能够维持积极的工作状态,保障工作效率和身心健康。人际关系管理指与同伴、导师、合作者等建立和维护有意义的联系。有效的沟通和协商能力,协同工作的能力,以及高效处理人际关系的能力,长远来看,在个人发展和科研工作中都起着至关重要的作用。流程管理指的是有计划地协调和优化工作流程、方法和程序,包括识别瓶颈、优化流程、寻求资源、分配任务以及使用创新策略提高效率等多个方面。掌握高效的流程管理能够更好地完成研究目标。

诚然,这些技能不仅适用于科学研究领域,在其他各种职业中都有着普遍的价值。我期望学生能在组内读研期间培养和应用这些技能,这可以为他们未来的职业生涯奠定良好的基础。

Q:您在Light上发表的文章Low-loss metasurface optics down to the deep ultraviolet region被引已经过百,请您介绍一下这篇文章的创新之处[5]。

A:这篇文章是我研究生涯的一个重要工作,我很荣幸能在Light上发表它。在这项研究工作中,我们成功实现了工作波长低至深紫外的超构表面,这是当时最短的超构表面工作波段,同时实现了优异的器件性能。

2016年10月,在我到达NIST后不久,就萌生了尝试紫外波段超构表面的想法。当时,同行研究者已经展示了若干用于制备高效率超构表面的材料,如:TiO2、Si、GaN等。但这些材料的带隙较窄,在紫外波段表现出强烈的光吸收,因此不适用于紫外波段。

我期望找到一种材料作为紫外超构表面的平台。这种材料最好可以适用于连续宽带的紫外波段,甚至延伸至深紫外波段。除了要考虑宽的带隙,材料还需要有较高的折射率,最好是大于2。高的材料折射率有助于设计各种基于不同工作原理的超构表面器件。同时,需要着重考虑材料的可加工性,包括材料是否易于获取,是否可以被加工成形貌良好的亚波长微纳结构。以上这几点要求将很多潜在材料都排除在外。

经过多次尝试与迭代,我们最终选择使用氧化铪(HfO2)来构建紫外和深紫外波段的超构表面光学元件。HfO2是一种宽带隙(Eg~5.8 eV),高静态介电常数(high-k)的材料,被广泛应用于集成电路制造中。然而,或许是由于制备高深宽比HfO2纳米结构的困难,其在光学领域的应用当时还大多局限于平面膜结构器件中。

为将HfO2加工制备成高深宽比的亚波长结构,我们开发了一种基于光刻胶模板的镶嵌光刻工艺。首先在光刻胶涂层上制备超构表面图案,然后利用原子层沉积(Atomic Layer Deposition,ALD)技术填充高光学质量的HfO2至光刻胶涂层中的孔洞中。我们开发了一种低温的ALD工艺,来沉积高光学质量的HfO2薄膜。

经过反向刻蚀和光刻胶去除,我们成功获得了具有良好侧壁轮廓的高深宽比HfO2纳米柱。利用开发的超构表面平台,我们展示了一系列工作波长低至深紫外的高性能超构表面器件,包括超构透镜、超构表面全息和自加速光束生成器。

此外,我们刚刚被Light录用的另一项工作,展示了一种基于五氧化二钽(Ta2O5),适用于紫外和可见光波段的新型超构表面平台。Ta2O5具有约4.0 eV的宽带隙,能够用来在整个可见光和近紫外波段,以及部分中紫外波段构建低损耗的超构表面。不同于HfO2平台所使用的基于ALD的镶嵌光刻工艺,Ta2O5可以通过常规的物理气相沉积(PVD)制备大面积的高质量薄膜,并利用氟基的等离子刻蚀(RIE)工艺制备高深宽比的纳米柱结构,且所有这些工艺都是CMOS兼容的。

利用这一新的平台,我们得到了一系列高性能的紫外和可见光器件,实现了高数值孔径会聚、全息显示和结构色生成等多个具有代表性的光场调控功能,且器件峰值工作效率接近80%。我想说,HfO2和Ta2O5是一对互补的超构表面平台,它们共同提供了一种多元的选择,有望在光刻、成像、光谱学和量子信息处理等应用中发挥重要作用。

Q:您认为微纳光子器件的未来发展将会如何,下一个突破点会在哪里?

A:微纳光子器件领域有众多令人兴奋的进展,而Light一直是报道这些开创性进展的领军期刊之一。在器件设计层面,研究人员探索了多种新型概念,如连续域束缚态、宇称对称性和拓扑优化等。此外,神经网络和Transformer框架等技术推动的智能逆向设计正开辟着高性能器件的新时代,其与传统的器件设计方法有效互补。同时,微纳光子器件与传统光学元件的融合也是一个新的趋势,这种设计方法充分发挥了两者的优势,催生出新的器件功能。

在器件制备层面,科研人员正致力于研发大尺寸、低成本、高通量和高精度的器件制备技术。另外,人们探索了如相变材料、范德华材料和过渡金属硫化物等多种新颖材料。这些材料具备可调谐折射率或内在各向异性响应等独特的光电性质,为实现新型功能器件提供了更多的可能。

这些微纳光子器件被应用于先进成像和显示、增强现实(AR)/虚拟现实(VR)/扩展现实(XR)、全光计算、量子测量等多种新兴领域。而这些应用又进一步推动了微纳光子器件的改进和优化,从而形成了一个相互促进的良性创新循环。

图6:团队成员参加2023年武汉光博会智能光子技术研讨会

Q:能否介绍一下您在光学社区的志愿者经历?

A:自研究生阶段以来,我有十年多的志愿者经历。期间,我担任了多项不同的职务,如OSA/SPIE学生分会主席、OSA技术小组主席和会议组织者。

在密歇根大学读博期间,我与同学共同创立了OSA/SPIE联合学生分会,并担任副主席(2012-2014)和主席(2014-2015)。期间我与其他分会干部密切合作,举办包括新生导向活动(orientation)、师生交流会、会员双周会议、纳米日扩展(outreach)等活动。此外,我还担任了2014年密歇根大学工程研讨会(Engineering Graduate Symposium)的联合主席。该会议是一个年度的校级活动,工程学院不同系的学生汇聚一堂,展示他们的研究成果。

2016年,我在OSA内承担了新角色——OSA纳米光子学技术小组执行委员会的活动负责人。我主要负责组织线上技术交流和各种线下活动。和其他委员一起,我们成功举办了三场不同主题的网络研讨会,包括光学超构材料和硅基光子学。此外,我们还在CLEO (Conference on Lasers and Electro-Optics)和FiO (Frontiers in Optics)会议上组织了几场特别活动。值得一提的是,我们的技术小组成功引入了几种新的活动形式,包括20x20 Talks和paired networking events,这些活动形式后来被其他OSA技术小组借鉴和采用。

2019年,我被选举为小组主席,并任职至2021年。在此期间,我通过组织海报展示、网络技术研讨会、专题讨论会、社交活动等各项交流活动,推动小组的持续发展。我们小组定期参与CLEO的OSA技术小组海报展示活动,该活动为学生和近期毕业生提供了展示研究成果的机会。疫情期间,我们利用网络学术研讨会和专题讨论会的形式搭建学术交流的桥梁。此外,我们小组还根据研究兴趣,帮助技术小组中的学生和新毕业生与资深研究人员建立联系,助力他们的职业发展。

我担任过20多个光学会议的委员会成员或分会组织者,包括CLEO,PIERS (Progress in Electromagnetics Research Symposium),POEM (International Photonics and OptoElectronics Meeting)等。此外,我还参与组织了“光子学公开课”和“神奇光子在线讲坛”。担任了包括Nature,Light: Science & Applications,eLight,Light: Advanced Manufacturing,Science Advances,Optica,Nano Letters等40多种期刊的审稿人。

图7:在美国华盛顿特区的OSA总部(2017年9月)

Q:您在研究工作中遇到过哪些障碍或困难?您是如何克服这些困难的?

A:作为一名青年科研人员,我在研究和实验的过程中难免遇到各种各样的困难和挑战。这其中有些是琐碎的问题,比如实验器械故障或者忘记提前购买所需的实验器材;有些则可能是更大的挫折,比如项目进展延迟,申请书或文章的反复被拒。除此之外,有限的经费预算和各种截止日期的临近都会使我倍感压力。

早年间,特别是我求学期间,遇到这些问题的时候,我通常会责备自己表现不佳或者计划不充分,这常常使我感到焦虑和沮丧。倘若找不到自身原因,我就会将挫折归咎于其他外部因素和不好的工作环境等。然而,随着时间的推移,或许是经历了太多失败(开玩笑),我发现自己开始学会去接纳这些挑战。我开始意识到困难和挑战是我们日常生活及科学研究的一部分。在我们追寻目标的道路上一定会遇到各种阻碍,并且其中很多是无法预测的。此外,由于我们每个人在时间、精力和能力等方面的局限,也不可避免地会遇到棘手的任务。我们也不能够总是可以自由选择工作的环境或者打交道的人,面临非理想的状况是我们必须接受的现实。

不过,接受现实并不等于向现实低头或无所适从。我们可以不断地学习技能和扩展知识,这使我们能够更从容地应对困难。此外,作为科学家和工程师,我们要对科学原理怀有信心。任何实验或计划的失败都有其内在的原因。通过在书籍、文献和网络上寻找相关资源,加上自身的逻辑推理和分析,一定能够在找到问题根源的同时学到新的知识。以上也是我在学生遇到难题时常常给出的建议。此外,在日常工作中,我们也要努力提高个人职业素养和可信度,培养积极的工作关系。我们虽然无法控制他人的行为,但可以努力成为他人遇到困难时那个可靠的同事。

寻求帮助也是一个不错的方法。我经常向我所在大学或其他研究机构的资深或同龄的老师咨询各种事务,例如课程教学、实验方法、实验室建设、项目申请等。我真心感激他们提供的慷慨帮助。当我感到焦虑或遇到工作难题时,我会选择与家人朋友共度时光,美餐一顿,打一场羽毛球比赛,或者简单地在晚饭后散步等,这些都能让我重新焕发活力。

Q:在您科研生涯中最激动的时刻是什么?

A:梦想照进现实。在我的研究之旅中,最激动人心的时刻是那些想象变为现实的瞬间:当耗费心血的实验最终看到现象,或是大胆的研究想法获得验证。很多科研人员的大部分日常生活,往往是重复乏味的,而且时不时有沮丧的时刻。然而,见证实验最终成功不仅能让过往经历的困难变得值得,同时还能为接下来迎接新的挑战注入动力。

Q:在您的职业生涯中,有没有对您影响非常大的人或者事?是以什么方式影响的?

A:我由衷地感激我一路以来的导师和合作者们,他们为我的职业发展带来了深刻的影响。我特别想借此机会感谢我的博士导师,L. Jay Guo教授,以及我的博士后导师,Henri J. Lezec博士。他们不仅为我营造了一个宽松自由的环境,让我能够尝试各种新的想法,同时在我面临挑战时总是提供坚定不移的支持。他们是我人生的楷模。我带领研究团队以及与学生交往的方式,很大程度上受到他们的影响。最后,我还要借此机会感谢我的父母,他们毫无保留的鼓励和支持,是我在困难时刻的力量源泉。

图8:与博士导师 L. Jay Guo教授的合影(2016年5月,博士毕业答辩)

图9:与博士后导师 Henri J. Lezec博士的合影 (2019年6月,慕尼黑 CLEO Europe会议)

Q:您是如何平衡科研工作和个人生活的呢?

A:说实话,我仍然在努力地寻求更好地平衡科研工作和日常生活的方式。作为一个青年科研人员,我感到达到这种平衡很有挑战。搭建实验室、采购设备、申请经费、指导学生、撰写论文等等一系列的职责,常常使人倍感压力。

我尝试在工作和个人生活之间设置“屏障”,比如规划某些特定的时间段用于科研工作,保留一些时间段处理个人事宜或与家人朋友相处。高效的时间管理、合理的任务分配也有益于平衡工作和生活。

Q:您平时有什么爱好?

A:和很多同龄人一样,我喜欢看电影、电视节目,听流行音乐和阅读小说。作为日常习惯,我通常在晚饭后散步一个小时左右。我经常在华科的校园中散步,华科的校园面积很大,而且有很多可爱的小动物。有时候,我会带上一些食物给校园中的小猫和小鸭子们,喂它们吃东西,是一项非常轻松愉快的活动。

我喜欢参观博物馆、艺术展览和历史建筑。沉浸在这些艺术作品中,总能为我带来一份特殊的轻松和愉悦,这同时也是我灵感的源泉。每当我去往一个新的地方,我通常会带回一些代表地方特色的冰箱贴作为纪念。这些小小的物件,承载着我旅行时的美好回忆。这些年,我已经积累了一百多个独具特色的冰箱贴。

图10:收藏的一部分冰箱贴

Q:您在国内外发表过许多高质量的科技论文,您认为我国科技期刊在高质量建设上还需要加强哪些方面?

A:我不是这个问题的专家,只能尝试浅谈一些自己的看法。首先,我国科技期刊需要不断在审稿制度和编辑出版流程上改进。科技期刊的质量不仅取决于稿件本身,还与审稿制度和编辑出版流程密切相关。因此,我国科技期刊需要不断改进和完善这些方面,提高审稿质量,加快出版速度,确保出版物的学术水平和质量。

其次,我国科技期刊需要提高国际化程度。国际交流和合作对于科技期刊的发展至关重要。我国科技期刊需要扩大国际影响力,提高国际化程度。这可以通过加强国际合作项目、组织国际会议、招募海外优秀学者等方式来实现。

第三,我国科技期刊需要促进学科交叉和融合。当前,学科交叉和融合已成为科技创新的重要趋势。我国科技期刊需要进一步关注学科交叉和融合,鼓励跨学科合作,推动科技创新和发展。这可以通过组织跨学科研讨会、邀请跨学科专家撰写综述文章等方式来实现。

最后,我国科技期刊需要加强人才培养和管理,提高编辑团队的素质和能力,建立科学的激励机制,吸引更多高水平人才加入到科技期刊的工作中来。这可以通过开展编辑人才培训、提供优厚待遇、建立良好的职业发展通道等方式来实现。

图11:张诚教授和Light科学编辑、LAM编辑部主任郭巳秋博士

致谢

感谢胡雨卉同学、胡泽原同学和俞臻杰同学在中文稿准备过程中的协助工作。

参考文献

[1] Wu, Y. K. R., et al., Angle-Insensitive Structural Colours based on Metallic Nanocavities and Coloured Pixels beyond the Diffraction Limit. Scientific Reports, 2013. 3(1): p. 1194.

https://www.nature.com/articles/srep01194

[2] Pfeiffer, C., et al., High Performance Bianisotropic Metasurfaces: Asymmetric Transmission of Light. Physical Review Letters, 2014. 113(2): p. 023902.

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.113.023902

[3] Zhang, C., et al., Breaking Malus’ law: Highly efficient, broadband, and angular robust asymmetric light transmitting metasurface. Laser & Photonics Reviews, 2016. 10(5): p. 791-798.

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/lpor.201500328

[4] Pfeiffer, C., et al., Polarization rotation with ultra-thin bianisotropic metasurfaces. Optica, 2016. 3(4): p. 427-432.

https://opg.optica.org/optica/fulltext.cfm?uri=optica-3-4-427&id=338992

[5] Zhang, C., et al., Low-loss metasurface optics down to the deep ultraviolet region. Light: Science & Applications, 2020. 9(1): p. 55.

https://www.nature.com/articles/s41377-020-0287-y

[6] Divitt, S., et al., Ultrafast optical pulse shaping using dielectric metasurfaces. Science, 2019. 364(6443): p. 890-894.

https://www.science.org/doi/10.1126/science.aav9632

[7] Zhang, C., et al., An Ultrathin, Smooth, and Low-Loss Al-Doped Ag Film and Its Application as a Transparent Electrode in Organic Photovoltaics. Advanced Materials, 2014. 26(32): p. 5696-5701.

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.201306091

[8] Gu, D., et al., Ultrasmooth and Thermally Stable Silver-Based Thin Films with Subnanometer Roughness by Aluminum Doping. ACS Nano, 2014. 8(10): p. 10343-10351.

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/nn503577c

[9] Zhang, C., et al., High-Performance Large-Scale Flexible Optoelectronics Using Ultrathin Silver Films with Tunable Properties. ACS Applied Materials & Interfaces, 2019. 11(30): p. 27216-27225.

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.9b08289

[10] Zhang, C., et al., Robust Extraction of Hyperbolic Metamaterial Permittivity Using Total Internal Reflection Ellipsometry. ACS Photonics, 2018. 5(6): p. 2234-2242.

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsphotonics.8b00086

[11] Zhang, C., et al., High-Performance Doped Silver Films: Overcoming Fundamental Material Limits for Nanophotonic Applications. Advanced Materials, 2017. 29(19): p. 1605177.

https://doi.org/10.1002/adma.201605177

[12] Ji, C., et al., Ultrathin-metal-film-based Transparent Electrodes with Relative Transmittance Surpassing 100%. Nature Communications, 2020. 11(1): p. 3367.

https://www.nature.com/articles/s41467-020-17107-6

[13] Wang, H., et al., Transparent Perfect Microwave Absorber Employing Asymmetric Resonance Cavity. Advanced Science, 2019. 6(19): p. 1901320.

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.201901320

[14] Zhao, D., et al., High-Performance Ta?O?/Al-Doped Ag Electrode for Resonant Light Harvesting in Efficient Organic Solar Cells. Advanced Energy Materials, 2015. 5(17): p. 1500768.

https://onlinelib‍rary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.201500768

[15] Liu, Z., et al., Metasurface-enabled augmented reality display: a review. Advanced Photonics, 2023. 5(3): p. 034001.

https://doi.org/10.1117/1.AP.5.3.034001

[16] Liu, Z., et al., Compact Stereo Waveguide Display Based on a Unidirectional Polarization-Multiplexed Metagrating In-Coupler. ACS Photonics, 2021. 8(4): p. 1112-1119.

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsphotonics.0c01885

[17] Wang, D., et al., Structural color generation: from layered thin films to optical metasurfaces. Nanophotonics, 2023. 12(6): p. 1019-1081.

https://doi.org/10.1515/nanoph-2022-0063

本期通讯员/Light科学编辑

郭巳秋,工学博士,就职于科院长春光机所Light学术出版中心,现任 Light: Science & Applications(Light) 的姊妹刊 Light: Advanced Manufacturing(LAM) 编辑部主任、Light科学编辑。参与LAM期刊创刊,主持制定编写LAM稿件处理流程、审稿流程、编辑加工规则及流程、期刊文字版式设计、期刊印刷装订规则等;并在卓越计划领军期刊等数项国家、省部级项目中担任主创成员;曾参与多项科研项目,发表多篇学术文章。(来源:中国光学微信公众号)

 
 
 
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