时 间: 2016 年12月27日 9 : 00 - 11 : 00
地 点: 南五楼 220 会议室
报告人: 熊启华 教授, 新加坡南洋理工大学
邀请人: 李德慧 教授
报告摘要:
光和物质的相互作用引起了许多我们所熟知的现象,例如吸收、散射、自发(受激)辐射等。光的电磁场使物质极化是很多线性光学和非线性光学过程的起因,这些线性和非线性光学过程是许多我们生活中所见的光学和光电器件的理论基础。这次报告,我将首先介绍我们在纳米半导体材料(在这类材料中材料的尺寸和结构的各向异性起重要的作用)中对探究光和物质相互作用的能力。接着,我会介绍最早基于硫化镉纳米带和有机无机杂化钙钛矿的激光制冷半导体。在这些材料中,很强的电声子耦合使得激光冷却半导体得以实现,并为光学冰箱的实现打下了基础。在碲化锌纳米带中,基于同样的原理我们实现了拉曼冷却:光学声子的冷却或放大可以通过改变泵浦激光器的解谐来实现。最后,我将介绍我们在二维半导体材料及其异质结构中的层间耦合和电荷传输的最新进展。二维材料及其异质结构具有独特的电荷传输机制:在由两个单层材料组成的异质结中一种材料发射光子,同时另一种材料变现为暗态,产生了一个有趣的闪耀现象。这种相关的闪耀现象可以利用稳态和瞬态的光谱学进行测量,由此提供了一种新的方式去研究在纳米材料领域长期困扰的闪耀现象。
The interaction of light with matter gives rises to a wide range of phenomena that we are familiar with, such as absorption, scattering, and spontaneous or stimulated emission. The electromagnetic field of light polarizes the matter that is responsible for many linear or nonlinear optical processes, which lay down the foundation of a wide range of photonic and optoelectronic devices that have modernized our life and society. In this talk, I will first introduce our capability of probing light-matter interactions in nanoscalesemiconductor materials, whereby the quantum size and structure anisotropy play an important role. I will then present the first laser cooling of semiconductors based on cadmium sulfide nanoribbonsand inorganic-organic perovskitescrystals, enabled by strong exciton-longitudinal optical (LO) phonon coupling at nanoscale, giving rise to considerable promise in optical refrigeration applications. In zinc telluride nanoribbons, resolved-sideband Raman cooling of specific optical phonon modes can be realized with a similar physical picture of cavity optomechanics, whereby the LO phonon sidebands can be tuned to be in resonant with excitonicmodes. Cooling or amplification of optical phonons can be realized by changing the detuning of pump laser. Finally, I will introduce our latest work on interlayer coupling and charge transfer in 2D atomically thin semiconductors and their heterostructures. The unique charge transfer mechanism in 2D semiconductor heterostructuresleads to an interesting blinking phenomenon, whereby a bright state emission occurs in one monolayer while a dark state emission occurs in the other, and vice versa. Such correlated blinking can be probed in detail by steady-state and transient spectroscopy measurements, providing new platform to study the long-standing puzzling blinking phenomenon in nanomaterials.
报告人介绍:
新加坡南洋理工大学物理系和电气工程系教授,新加坡国家研究基金会研究员,数学与物理学院副院长。1997年获得武汉大学物理学学士学位,2000年在中国科学院上海应用物理研究所获得硕士学位,2006年在宾夕法尼亚州立大学的Peter C. Eklund教授课题组获得博士学位。2006~2009年在哈佛大学Charles M. Lieber教授课题组开展博士后研究。2009年加入南洋理工大学任助理教授,2014年晋升为南洋副教授,2016年晋升为南洋理工大学正教授。2009年和2014年分别授予新加坡国家研究基金会(NRF)的研究员和新加坡国家研究基金会首届NRF Investigatorship奖。2014年获南洋理工大学卓越研究奖,2015年获新加坡物理学会(IPS)纳米技术物理奖。熊教授的研究主要集中于利用光谱学来研究量子尺度物质的光和物质相互作用。近来逐渐进入二维层状材料和固体激光制冷等研究领域。