南开大学博士（公开发表）

物体对光的散射是自然中普遍存在的物理现象，同时散射现象也是众多光科学技术的核心之一。近日，南开大学物理科学学院蔡卫教授、许京军教授领导的课题组在原子尺度实现中红外光散射领域取得研究进展，研究成果以“Strong in-plane scattering of acoustic graphene plasmons by surface atomic steps”为题在线发表在Nature子刊Nature Communications上。

散射现象发生的强弱，极大地依赖于入射光的波长及散射体的特征尺寸的比值，通常纳米尺度的结构对波长较长的十微米量级的中红外光的散射较弱。如何利用光散射效应，实现极端纳米尺度乃至原子尺度的微纳结构对于中红外光的强散射，对于高度集成光学器件以及中红外传感等领域具有重大应用意义。

近年来，由南开大学物理科学学院蔡卫教授、许京军教授领导的课题组，在纳米尺度光操控方向经过长期探索取得了一系列进展，如能带和费米能级独立调控下双层石墨烯光学性质的纳米尺度探测（Nano Letters 21，5151（2021））、人工诱导电子型边界对石墨烯等离激元波反射的可控调节(Advanced Materials，29，1701083 (2017))等。

此次研究中，课题组基于单层石墨烯/氮化硼/金三层结构中的超高局域的石墨烯声学等离激元模式，在结构特征尺寸与光的入射波长比在万分之一的条件下，观测到中红外光被原子尺度起伏结构的面内强散射，并进一步通过改变门电压实现了调控。其物理机制来自于石墨烯声学等离激元的超高局域特性，可实现中红外光波长约百倍的压缩。该研究对于利用原子尺度的纳米结构操控光等方面具有重要意义。

南开大学为该研究论文第一完成单位，南开大学博士生张妮、副教授罗维维，信阳师范学院副教授王垒（南开大学博士毕业生）为共同第一作者。南开大学蔡卫教授及许京军教授为共同通讯作者。该研究得到了广东省基础与应用基础研究重大项目、国家科技部重点研发计划项目、国家自然科学基金委等项目的资助。

延伸阅读：

日前，教育部公布了第二批“全国高校黄大年式教师团队”评选结果，南开大学光学与光子学教师团队入选。该团队由许京军教授领衔，12名成员来自物理科学学院和泰达应用物理研究院。以黄大年同志为榜样，团队发扬百年南开爱国主义传统，落实立德树人根本任务，长期在教学一线讲授课程、指导学生，同时围绕国家急需和学科发展前沿开展科学研究，在国防建设、军民融合、科教事业发展等方面积极贡献力量，广受师生好评。

团队聚焦国家重大战略，承担国家和省部级项目70余项，包括国家重点研发计划、“973”项目、国家自然科学基金重点项目等。学术成果在Science、Phys. Rev. Lett.、Nature系列子刊、Adv. Mater.等国际顶尖学术期刊发表百余篇，授权国家和国际发明专利20余项，多项成果获得转化。团队成员荣获中国光学科技奖、中国光学重要成果奖、天津市科学技术奖、天津青年科技奖等奖项。

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