教育背景

  • 1997.9-2001.7 清华大学精仪系(精密仪器与测控技术专业),工学学士
  • 2001.9-2006.1 清华大学精仪系(光学工程专业),工学博士

工作履历

  • 2006.2-2009.11 芬兰约恩苏大学物理与数学系,博士后
  • 2009.11-至今 清华大学精仪系,副教授

研究领域

纳米光学:主要研究方向包括表面等离激元光学(Plasmonics)、超构材料(Metamaterials)、纳米计量(Nanometrology)、近场光学(Near-field optics)、以及光栅理论和应用等。

研究概况

白本锋副教授在纳米光学领域发表SCI论文60余篇,包括Nature子刊、Nano Letters、Small等顶尖期刊论文10余篇,SCI总引用1200余次,申请和授权的国内外发明专利30余项。现任全国纳米技术标准化技术委员会委员,美国光学学会期刊Optics Letters专题编辑。曾获中国仪器仪表学会“金国藩青年学子奖”、“清华大学教育教学成果一等奖”、“清华大学青年教师教学优秀奖”、“清华大学优秀博士学位论文指导教师”、“北京高校优秀德育工作者”、“清华大学林枫辅导员奖”等荣誉,入选“清华大学221基础研究青年人才支持计划”。培养的研究生中2人获得“全国光学工程学科优秀博士学位论文”,4人获得“清华大学优秀博士学位论文”,多人获得北京市、清华大学优秀博士硕士毕业生等荣誉。

白本锋副教授近些年的主要创新工作是表面等离激元纳米功能结构的构筑及其在纳米测量表征、高灵敏传感、纳米光场调制等方面的应用。在这一方向形成了从理论方法、纳米功能体系制备、测量表征、到测量装置研发等较完整的研究体系。

1. 光与纳米结构相互作用的基础研究。(1)研究光子与纳米结构中的表面等离激元等各种元激发的相互作用,揭示其构效关系和导致的新颖光学效应,重点研究强耦合纳米体系的构筑及其对纳米结构共振、光谱、近场热点、能量转移等调控,相关成果发表在Nature子刊LSA, NL, Small, OL等高水平期刊上;(2) 在纳米结构的先进数值计算理论研究方面,开发了若干针对纳米光学研究特殊需求、但现有商业软件无法提供的算法,如非线性傅立叶模态法、光栅偏振分析算法、超构材料本征偏振态算法、纳米天线耦合偶极子方法、纳米颗粒逆散射求解算法等,在相关研究中发挥了重要作用。

2. 新颖纳米功能体系构筑。(1)对光波前调控的超构材料(metamaterial)和超构表面(metasurface):研究可产生人工旋光性的手性超构材料,在理论建模、巨旋光器件的构筑和实现等方面取得重要成果,发表在PRA、PRB、OL等期刊上;与国际同行合作,共同提出一类基于贝里几何相位调控的超构表面,可实现对纳米像素光波前的宽带无色散相位调控,实现了一系列新颖功能,包括产生异常折射和负折射、生成宽带涡旋光束、实现表面等离激元可调谐定向激发、双极性平板超透镜、高分辨三维全息显示及多参量宽带全息复用等,相关工作发表在Nature子刊(NC和LSA)、NL、AM等一区期刊上,并得到Nature Photonics、SPIE Newsroom等国际学术媒体的报道。(2)对SPP表面波进行调控的表面等离激元纳米结构:设计构筑新颖的纳米功能结构,对SPP表面波的激发、聚焦、波前整形等进行调控,实现了可调谐纳米光束准直器、无泄漏SPP会聚透镜、SPP波导耦合器、SPP光束生成器等多种用于SPP集成回路的器件,相关成果发表在OL、OE、PRB、APL等期刊上,获授权发明专利1项。(3)对近场热点调控的跨尺度强耦合纳米体系:基于模式杂化和级联场增强原理,设计构筑了M面型纳米线栅、金碗-金豆纳米天线阵列等新颖跨尺度结构,并发展了基于室温纳米压印和各向异性刻蚀的制备方法,使之具有优异的场热点特性,用作SERS衬底获得了高达107-108的增强因子和0.1微摩尔/升的检测限,提出了激光直写生成的具有优异宽带抗反特性的金属纳米孔-氧化物纳米线复合表面,相关工作发表在Nature子刊LSA、NL、Small等一区期刊上,得到了国际学术媒体报道,获授权发明专利12项、申请中(已公开)发明专利6项。

3. 纳米测量表征方法及测量装置。面向纳米测量表征技术发展的需求,研究针对纳米结构和纳米光场的测量新原理、方法和仪器。(1)在国家科技支撑计划资助下,发展针对金属纳米颗粒几何特征量及纯度的快速测量表征方法,开发了针对不同用途的多种测量方法和相应的测量装置,在OE、AO、AS等刊物上发表多篇SCI文章,获授权发明专利3项、申请中(已公开)发明专利9项;(2) 在国家自然科学基金科学仪器基础研究专项资助下,开发基于扫描近场光学显微镜的纳米光场多参数测量表征方法和仪器系统,研发了用于光学近场复振幅、偏振、手性等矢量特性探测的特种纳米功能探针、以及相应的测量方法和装置,申请中(已公开)发明专利2项。