华理教师以第一作者身份在Nature上发表文章
发布人: 发布时间: 2016-04-29 作者: 访问次数: 125

      近日,华理理学院物理系郑致刚副教授,在美国肯特州立大学液晶研究所李全教授课题组从事科研工作期间,以第一作者身份在Nature杂志上发表题为“Three-dimensional control of the helical axis of a chiral nematic liquid crystal by light”的文章,此项研究成果被认为是在光操控自组装手性液晶超结构领域获得的重要突破。

    该项研究首次实现了光对手性液晶螺旋轴指向的三维操纵,并伴随螺旋方向与螺距的光调控。利用这项特性巧妙地实现了光可控二维光束扫描器(2D beam steering)以及光束衍射点阵和维度的任意光操控。与传统依赖微纳加工手段来实现光束控制相比,该项研究成果有望从材料、制造工艺、技术难度和成本上促进全光操控集成光学系统的发展。同时,该项技术在生物科技方面的应用同样值得期待。

 

    近二十年来,显示应用上的巨大成功把液晶技术融入了人们的生活,然而也形成了对液晶的理解局限在显示领域的传统观念。其实,显示仅仅是其应用领域的冰山一角。本世纪以来,液晶在非显示领域的应用研究,包括光子学、机械、生物甚至制冷工程领域,都获得了迅猛发展。手性液晶由于其特殊的螺旋结构在光子学领域体现出广阔的应用前景,具有三维光子晶体特性的蓝相液晶、液晶光子晶体激光的研究正在逐步展开。在液晶器件的调控方面,传统的电调控方式早已为人所知,光调控液晶则是近年逐步发展起来的一个新研究课题。相对电调控,光调控有其特殊的优势,如远程操控、控制精度高、易局域化控制等。然而,光对液晶螺旋体结构的操控在过去的十几年中仅仅停留在螺距控制方面,对螺旋方向、螺旋轴指向的光操控却难以实现。“该项研究成果是对液晶功能化与应用化的革命性开拓,并有望在不久的将来应用于工业界,如Apple的iphone或Mac Book。”现任美国肯特州立大学液晶研究所所长Hiroshi Yokoyama如是评价。该研究也得到了美国国防部空军实验室材料与制造工程首席科学家Timothy Bunning教授的支持。

    据悉,该研究得到国家留学基金委的资助,也获美国国防部空军实验室的项目资助。 

    全文链接:http://www.nature.com/nature/journal/v531/n7594/full/nature17141.html