【编者按】
为进一步培养我校研究生创新能力,提高研究生综合素质,促进学校研究生教育内涵发展,特推出“优博风采”专栏,邀请校级及以上优秀博士学位论文获得者分享科研历程与学术体会、展示创新成果与学位论文等,旨在激励我校研究生秉持“不息为体,日新为道”校训精神,潜心研究、锐意创新。
本期专访人物:光学工程学科博士研究生 王进
所获奖励名称:2023年北京工业大学优秀博士学位论文
【循序而渐进,熟读而精思】
科研实验方面,做个主动的人,勤于思考,善于总结。看文献时要学习别人的思维框架,处理数据的方式方法,掌握更多的专业词汇。对每一个实验都做好完整的记录,做好细致的编号方便以后回顾。对于实验暂时的失败不要灰心,学会在失败中积累经验。善于和他人交流合作,他人的经验远胜于我们自己闭门造车。生活中,与其争取每一分钟都在学习,不如把握学习中的每一分钟。提高效率是我们时间安排上最大的法宝,在生活中合理规划时间,保持一个好的心态,学会调整消极情绪,以平和的心态面对得失,不做过多的内耗,将精力集中在我们要攻克的难题上。平衡工作与休息时间,坚持锻炼身体,做到劳逸结合。
【博士论文介绍】
论文中文题目:硫系半导体纳米材料的制备及应用研究
论文英文题目:THE PREPARATION AND APPLICATION RESEARCHES OF CHALCOGENIDE SEMICONDUCTOR NANOMATERIALS
作 者:王进
指导教师:王丽 教授
培养单位:理学部
学 科:光学工程
论文主要贡献及创新点
采用环境友好的水相合成方法制备了CdTe/CdSe核壳与CdTeSe合金结构硫系量子点,采用脉冲激光沉积技术制备了ZnSe:Co过渡金属元素掺杂型纳米薄膜。通过能级和态密度分布理论分析了价带结构,对光学特性的实验探究阐明了各种硫系纳米材料的应用优势。
采用量子点荧光探针法,基于核壳结构CdTe,CdTe/CdSe和CdTe/CdSe/ZnS量子点荧光猝灭和能量转移的机理特性,实现了金属铜离子和生物分子抗坏血酸的快速响应和特异性检测。改变荧光探针的浓度和核壳结构的类型,实现了测量范围和灵敏度的多尺度调节。通过高温加热和激光加工的方法,在毛细管内壁构建了蜂窝颗粒状的量子点薄膜,扩大了待测溶液与薄膜的基础面积,缩短了响应时间,进一步采用微流控系统精确控制薄膜沉积数量和位置,实现了溶液半定量的原位检测。该方法对于溶液检测的便携化和快速响应具有重要的意义。
以保偏光纤为载体,在其包层表面沉积ZnSe:Co纳米薄膜。通过调控过渡金属Co与硫系元素Se的掺杂比例,薄膜在通信波段兼具高折射率和高透过率的特点。高效耦合和低损耗使光能量集中光纤表面,解决了多层膜功能化的失配问题,结合金属薄膜的表面等离子体共振效应和聚合物封装,在温度,应力和微弯实现了三重梯度增敏的高灵敏度传感。改变保偏光纤级联在光路中的长度,增加了同一波段范围内波谷的数量,结合多波长矩阵,解决了交叉敏感问题。传感器成功应用于机械过热与桥梁载荷的远程监控,和人体关节弯曲的实时监测,对于实时多参量传感具有重要意义。
在DBR表面旋涂量子点薄膜,构建了小型化的表面颗粒激光器。创造性地使用单边DBR和量子点薄膜构建反馈腔,降低了传统双面DBR垂直面腔的匹配难度。激光输出和泵浦光入射的方向一致,减少了激光输出的能量损失。最终,在770 nm和824 nm近红外波段形成高强度双波长发射,半高全宽小于1纳米的窄带输出。无毒性的DBR和生物友好的水溶性量子点可以应用于生物医学中的近红外成像领域。微型化和集成化的表面颗粒激光器,为芯片传感提供更多的可能。
【博士期间代表性科研成果】
作者攻 博期间取得与博士学位论文密切相关的代表性成果(不超过5项) |
序号 |
成果名称 |
成果来源 |
获得时间 |
1 |
Polarization maintaining fiber Temperature and stress gradient sensitization sensor based on semiconductor-metal-polymer three-layer film coating |
ACS Applied Materials&Interfaces (IF: 10.382) |
2022.04 |
2 |
Near infrared dual wavelength micro surface particle laser |
Applied Surface Science(IF: 7.392) |
2021.05 |
3 |
Bandgap engineering of CdTe/CdSe rod-shaped core/shell and CdTeSe ellipsoidal alloy quantum dots with tunable and intense emission |
Journal of Alloys and Compounds (IF: 6.371) |
2022.06 |
4 |
Capillary sensors composed of CdTe quantum dots for real-time in situ detection of Cu2+ |
ACS Applied Nano Materials (IF: 6.14) |
2021.08 |
5 |
Simultaneous real-time measurements of temperature, liquid level, humidity, and pH by ZnSe/Co nanostructure-coated polymer films |
ACS Applied Nano Materials (IF: 6.14) |
2022.09 |
【与导师合影】
(图文:王进;编辑:胡春瀛;审核:高春娣、韩红桂)