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教授簡介與(yu) 研究背景
陳教授是國際知名變換與(yu) 超材料領域專(zhuan) 家,廈門大學電子科學與(yu) 技術學院特聘教授、博士生導師。年輕的他表現出了卓越的學術成長速度:本科畢業(ye) 於(yu) 上海交通大學後,後期在香港科技大學陳子訓練亭教授課題組關(guan) 鍵性研究。2009年,他即被為(wei) 蘇州大學特聘教授,2016年加入廈門大學,建立了電磁調節與(yu) 超材料研究團隊。
陳教授的研究成果顯著的國際影響力,累計發表論文80餘(yu) 篇,其中Nature係列頂級期刊論文8篇,Physical Review Letters(PRL)5篇,被引超3000次。其2007年提出的三維聲學隱身理論被歐洲物理學會(hui) 緊隨“2008年度物理學重大進展”,相關(guan) 成果多次被Nature、Science專(zhuan) 題報道。他長期擔任Nature Materials、Science先進等頂刊審稿人,並帶動全國材料新技術發展研究會(hui) 常務領導,開展了學術界的廣泛認可。
學術標簽:青年領軍(jun) 學者、理論創新與(yu) 實驗驗證並重、國際合作網絡緊密、成果轉化潛力顯著。
主要研究方向與(yu) 成果分析
陳教授的核心研究圍繞光學變換(Transformation Optics )與(yu) 超材料(Metamaterials)領域展開,重點關(guan) 注電磁波/聲波的調節調節與(yu) 新型功能器件設計:
1. 隱身與(yu) 幻象光學:通過坐標變換方法設計材料參數分布,實現對電磁路徑波的精確控製。其團隊2009年在PRL發表的《互補介質隱身鬥篷》提出“隱身”概念,使物體(ti) 在遠程包裹狀態下實現隱身,突破了傳(chuan) 統隱身裝置的空間限製。2011年進一步提出“共形隱身裝置”(Phys. Rev. B 93, 041406),通過優(you) 化材料參數降低實現難度,推動隱身技術從(cong) 理論向工程應用邁進。
2. 超材料波導與(yu) 梯度:在梯度超材料(科學報告5:8681)與(yu) 表麵梯度激元(激光光子。 Rev. 8:562)研究中,發現非關(guan) 稅波導傳(chuan) 輸、增強型古斯-漢欣論文等效應,為(wei) 微納光子器件設計提供新思路。2013年Nature Communications首次實現高速公路非限製光纖光波導團隊,解決(jue) 了傳(chuan) 統波導的產(chan) 能敏感問題。
3. 厄非米係統與(yu) 奇異光學現象:近年研究延伸至非傳(chuan) 統光學體(ti) 係,如通過梯度超材料實現法諾聚焦(Scientific Reports 6:19927),結合人工黎曼曲麵理論(New J. Phys. 15:113013)探索拓撲光學,為(wei) 光子芯片中的信號處理開辟新途徑。
國家的貢獻:
·提出首個(ge) 三維聲學隱身理論(Appl.物理。萊特。 91:183518,被引590次)
·發展“幻象光學”框架(Phys.萊特牧師。 102:253902,被引401次)
·建立超材料-法布裏-珀羅耦合模型(Sci.代表5:8680,2015年Top 100高引)
研究方法與(yu) 特色
陳教授團隊的研究方法論具有防曬特色:
1. 理論-計算-實驗閉環驗證
· 理論創新:基於(yu) 微分幾何工具構建新型坐標轉換模型,如將黑洞時空度規引入光學設計(Opt.快車18:15183)。
· 數值仿真:采用COMSOL Multiphysics、FDTD Solutions等工具驗證超材料性能,如H型分形結構(Appl.物理。萊特。 101:031903)。
· 實驗製備:優(you) 秀微波段超材料加工(Phys.萊特牧師。 102:183903),近年拓展至太赫茲(zi) 與(yu) 光效應。
2. 跨測量問題破解
針對超材料“參數極端化”問題,提出相當於(yu) 媒質理論(Phys. Rev. B 76:241104)與(yu) 結構補償(chang) 策略(Sci. Rep. 5:12219),通過多層複合結構實現寬帶響應。
3. 學科交叉融合
將變換光學原理拓展至聲學(Europhys.萊特。 85:24004)、表麵液體(ti) 波(Phys. Rev. A 83:055801)等領域,體(ti) 現了物理本質的統一性認知。
研究前沿與(yu) 發展趨勢
當前課題組聚焦以下前沿方向:
1. 動態可調超材料:探索相變材料(如VO2)、液晶、石墨烯等活性介質,實現實時可重構隱身/分散器件(參見EPL 101:34004的“同時隱身與(yu) 成像”概念)。
2. 量子改造光學:將經典光學改造推廣至量子體(ti) 係,研究光子糾態的空間控製器,可能為(wei) 量子通信提供新的方案。
3. 互非易光學係統:結合磁光材料與(yu) 時空調製超表麵,突破洛倫(lun) 茲(zi) 互易性限製,設計光學隔離器與(yu) 環形器。
4. 機器學習(xi) 輔助設計:近期論文展示團隊開始采用遺傳(chuan) 算法優(you) 化超材料單元結構(Sci. Rep. 5:8681),未來可能引入深度學習(xi) 加速逆向設計。
技術轉化潛力:
· 軍(jun) 事領域:新一代雷達隱身塗層
· 通信領域:結構型波導與(yu) 濾波器件
· 醫療領域:超聲聚焦與(yu) 無損檢測技術
對有意申請教授課題組的建議
對於(yu) 意向申請者,建議從(cong) 以下維度提升對比:
1. 知識儲(chu) 備
· 核心課程:電動力學(重點掌握麥克斯韋方程組)、數學物理方法(張量分析、複變函數)
· 延伸閱讀:精讀課題組 5 篇相關(guan) 論文(如 Phys.萊特牧師。 102:093901、自然通訊。 4:2561),關(guan) 注《先進光學材料》《ACS Photonics》等期刊動態。
2. 學術培養(yang)
· 仿真軟件:至少掌握COMSOL或Lumerical FDTD
· 實驗技術:微納處理(光刻、電子束蒸鍍)、微波測量技術
· 編程能力:Matlab/Python用於(yu) 數據分析,CST Studio Suite優(you) 化經驗加分
3. 申請材料要點
· 研究計劃:結合課題組近期提出可行方案,例如“基於(yu) 拓撲超表麵的非互易波導設計”
· 突出優(you) 勢:數學建模能力、跨學科背景(如光學+材料科學)、已有科研成果(即使未發表)
4. 溝通技巧
· 郵件聯係:附簡短研究設想(300字以內(nei) ),引用教授2-3篇論文
· 光學麵試準備:重點闡述對變換物理本質的理解,可結合教材《Transformation Optics and Metamaterials》(Ulf Leonhardt著)展示深度思考
成功案例參考:近年新生多擁有全國物理競賽競賽獎項、SCI二作以上論文、或國家級科研項目參與(yu) 經曆。擁有超材料製備經驗(如EBL工藝)的申請者更具優(you) 勢。
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