个人简介
工作经历
2016/12 – 至今，教授，博士生导师
南开大学，物理科学学院，泰达应用物理研究院
2011/12 – 2016/12，副教授，博士生导师（2014/12至今）
南开大学，物理科学学院，泰达应用物理研究院
2009/07 – 2011/12，讲师
南开大学，物理科学学院，泰达应用物理研究院
教育经历
2007/09 – 2009/04 联合培养博士
美国亚利桑那大学，光学中心
导师: Nasser Peyghambarian 教授和Axel Schülzgen 教授
2003/09 – 2009/06 博士
南开大学，物理科学学院
导师: 田建国 教授
1999/09 – 2003/06 学士
天津大学，理学院
获奖情况
2014/11
入选南开大学百名青年学科带头人培养计划
2013/10
入选教育部新世纪优秀人才支持计划
2013/06
第十二届“挑战杯”天津市大学生课外学术科技作品竞赛优秀指导教师
2012/10
荣获南开大学捷成奖教金
研究领域
1. 超材料
超材料是指自然界不存在的、人工制造的、具有周期性结构的三维复合材料，其研究近几年来迅速成为电磁学、物理学、材料科学等学科的前沿交叉领域。超材料通常应具有以下三个特点：（1）具有新奇人工结构的复合材料；（2）具有超常的物理性质；（3）性质往往不主要取决于其构成材料的本征性质，而主要取决于其人工结构。这些微纳尺度下的人工材料可以等同的看做为自然材料中的原子和分子。通过对这种“人工原子和分子”的设计使得超材料将具备超常的材料特性。超材料在光纤、隐身材料、超级透镜、负折射材料等方面有着广泛的应用和发展前景。本课题组主要关注于利用超材料实现人工吸光材料、折射率梯度渐变材料的研究。
超材料一个引人瞩目的应用领域是电磁波“完美吸收器”，完美吸收器的概念最早是在2008年提出，这是一种基于超材料的电磁谐振吸收器，通过合理设计器件 的物理尺寸及材料参数，能够与入射电磁波的电磁分量产生耦合，从而对入射到吸收器的特定频带内的电磁波实现百分之百的吸收。目前，完美吸收器的潜在应用包 括测辐射热仪，电磁隐身，热发射等领域。更重要的是，通过尺度优化，基于超材料的新型器件在太赫兹波段也能产生有效响应，所以基于超材料的太赫兹吸收器也受到了很高的关注。
超材料可以设计出的一种折射率梯度渐变材料，其可以很大程度上提高了人类对光操控的自由度。这种超材料在很大范围上可以实现位置依赖的相位梯度分布。由于在表面引入了等效折射率梯度变化，入射角、反射角和折射角之间的关系将突破了经典的斯涅耳定律。即使在入射光角度固定的前提下仅仅需要改变材料等效折射率的梯度值，也可以简单操控透射光的方向。不仅如此，通过对材料的设计，几乎可以获得任意的等效折射率分布。与那些需要依靠逐渐相位积累来实现塑造波前的传统光学器件相比，这种梯度渐变超材料将具有更加丰富的光学性质，在超分辨成像、平面透镜、全息等领域有着非常好的发展前景。
2. 纳米光子学
纳米光子学是研究在纳米尺度上光与物质相互作用的科学与技术，在纳米尺度上实现对光子的操纵是纳米光子学的研究目标。纳米光子学不仅为研究在小于光波长的尺度上光与物质的相互作用过程提供富有挑战性的机遇，同时为在更小尺度上的光学制造技术开辟了一条新的途径。作为一个新的前沿领域，纳米光子学已经引起了世界范围内的广泛关注和极大兴趣。对于超材料这种微纳人工材料，其结构单元的尺度远小于入射光的波长，因此其提供了一个理想的平台来实现对纳米光子学的研究。本课题组利用超材料在微纳尺度下分别实现了光偏振操控以及光不对易透过。
在应用光学的诸多领域，实现对光的偏振态的调控一直是人们研究的焦点。特别是在可见光波段，许多光学现象都与光的偏振态有着密切的联系。超材料作为一种新型的人工合成材料，它利用表面等离子体激元极大地提高了我们对于光的调控能力。同时，通过在微结构关键部位添加非线性材料，温敏材料等，实现对光的偏振态的动态调控。
光在互逆的传播方向上传播，透射光能量的区别被称为非对称透射。由于非对称透射在构建电磁 器件方面具有很大的潜力，近来其已经成为研究的热点。我们提出了一种在近红外波段实现线偏光宽带类二极管非对称透射的杂化超材料。这一研究成果为类二极管单向透射装置的设计提供了有用的分析和新的可能性。
3. 纳米光学器件
高速发展的信息工业对光学器件集成度的要求越来越高，这促使了人们不断探索能够突破器件尺寸极限的途径。随着对纳米光子学的深入研究，纳米光学器件也应运而生。纳米光学材料可以实现快速的光子动力学过程和电信号的结合，因此它被认为是下一代的超快速和超紧凑光子电路。目前，人们已经证明了利用纳米光学技术可以实现一些重要的光学器件，包括等离子发生器，光学开关、空间光调制器等。此外，人们也一直在努力将纳米光学器件应用于生物医学传感，近场显微镜和光谱能量收集等领域。我们也对等离子杂化，光电信号转换以及基于纳米光学器件的光信息传输与加密等领域具有浓厚的研究兴趣。
4. 声学器件
声波与电磁波之间有一定的对应关系，比如声质量密度与介电常数对应、声体弹性模量与磁导率的倒数对应，因此许多光学现象一样可以在声学中实现，比如说超材料、超透镜和声学隐身等概念同样可以类比到声学中来。声学还有它独到之处，一些在微观尺度下光学、电子学不容易观测的现象可以在宏观的声学系统中观测到，这使声学成为了人们探索物理机制的一个重要手段。随着超声成像和诊断、弱声探测和噪音控制等声学需求的逐渐增加，最近几年，相应的声学器件也在飞速发展，其中超透镜、完美吸收器、声二极管和循环器等受到了顶尖期刊的关注。Nature的评论人指出，声二极管的发明有着与电二极管相似的重大意义，极大地促进了声子学的发展。
5. 声学调控
近年来，声子晶体和声学超材料得到了飞速的发展。与光子晶体和电磁超材料类似，声子晶体和声学超材料可以极大地拓展人们对声波的调控手段。通过对声结构的排布设计尤其是超表面的设计，可以实现声波前的控制，其中包括异常反射和透射现象、聚焦与成像、特殊声束产生等，在声源设计、超声探测和声镊操纵等领域有重大的应用价值。在声结构中引入如压电薄膜等动态调控部件对声音进行动态调制，可以更加拓展声调控的实用性。
近期论文
查看导师最新文章
（温馨提示：请注意重名现象，建议点开原文通过作者单位确认）
Boyang Xie, Kun Tang, Hua Cheng, Zhengyou Liu, Shuqi Chen*, and Jianguo Tian, “Coding acoustic metasurfaces,” Adv. Mater. 29, 1603507 (2017).[Support Infomation] [Frontispiece Link]
Wenwei Liu, Zhancheng Li, Hua Cheng, Shuqi Chen*, and Jianguo Tian, “Momentum analysis for metasurfaces,” Phys. Rev. Appl. In Press (2017).
Boyang Xie, Hua Cheng, Kun Tang, Zhengyou Liu, Shuqi Chen*, and Jianguo Tian, “Multi-band asymmetric transmission of airborne sound by coded metasurfaces,” Phys. Rev. Appl. 7, 024010 (2017).[Support Infomation]
Jianxiong Li, Ping Yu, Chengchun Tang, Hua Cheng, Junjie Li, Shuqi Chen*, and Jianguo Tian, “Bidirectional perfect absorber using free substrate plasmonic metasurfaces,” Adv. Opt. Mater. DOI: 10.1002/adom.201700152 (2017).
Hua Cheng, Xiaoyun Wei, Ping Yu, Zhancheng Li, Zhe Liu, Junjie Li, Shuqi Chen*, and Jianguo Tian, “Integrating polarization conversion and nearly perfect absorption with multifunctional metasurfaces,” Appl. Phys. Lett. 110, 171903 (2017).
Zhe Liu, Shuo Du, Ajuan Cui, Zhancheng Li, Yuancheng Fan, Shuqi Chen, Wuxia Li, Junjie Li, and Changzhi Gu, “High-quality-factor mid-infrared toroidal excitation in folded 3D metamaterials,” Adv. Mater. 1606298 (2017).[Support Infomation][Frontispiece]
Shuqi Chen*, Wenwei Liu, Zhancheng Li, Hua Cheng, and Jianguo Tian, “Polarization State Manipulation of Electromagnetic Waves with Metamaterials and Its Applications in Nanophotonics,” Book chapter in Metamaterials - Devices and Advanced Applications, IN-TECH, ISBN 978-953-51-3100-7,(2016).[Full Chapters]
Ping Yu, Jianxiong Li, Chengchun Tang, Hua Cheng, Zhaocheng Liu, Zhancheng Li, Zhe Liu, Changzhi Gu, Junjie Li, Shuqi Chen*, and Jianguo Tian, “Controllable optical activity with non-chiral plasmonic metasurfaces,” Nature Light: Science & Applications, 5, e16096 (2016).[Support Infomation][Research Summaries reported in Light:Sci.&Appl.]
Jianxiong Li, Ping Yu, Hua Cheng, Wenwei Liu, Zhancheng Li, Boyang Xie, Shuqi Chen*, and Jianguo Tian, “Optical polarization encoding using graphene-loaded plasmonic metasurfaces,” Adv. Opt. Mater. 4, 91 (2016). [Inside Front Cover Link]
Jieying Liu, Zhancheng Li, Wenwei Liu, Hua Cheng, Shuqi Chen*, and Jianguo Tian, “High-efficiency mutual dual-band asymmetric transmission of circularly polarized waves with few-layer anisotropic metasurfaces,” Adv. Opt. Mater. 4,2028 (2016).
Zhi Li, Hua Cheng, Zhaocheng Liu, Shuqi Chen*, and Jianguo Tian, “Plasmonic Airy beam generation by both phase and amplitude modulation with metasurfaces,” Adv. Opt. Mater. 4, 1230 (2016).
Zhancheng Li, Wenwei Liu, Hua Cheng, Jieying Liu, Shuqi Chen*, and Jianguo Tian, “Simultaneous generation of high-efficiency broadband asymmetric anomalous refraction and reflection waves with few-layer anisotropic metasurface,” Sci. Rep. 6, 35485 (2016).
Zhancheng Li, Wenwei Liu, Hua Cheng, Shuqi Chen*, and Jianguo Tian,“Tunable dual-band asymmetric transmission for circularly polarized waves with graphene planar chiral metasurfaces, ” Opt. Lett. 13, 3142 (2016).
Zhaocheng Liu, Shuqi Chen*, Hua Cheng, Zhancheng Li, Wenwei Liu, and Jianguo Tian, “Interferometric control of signal light intensity by anomalous refraction with plasmonic metasurface,” Plasmonics 11, 353 (2016).
京公网安备 11010802027423号