燕園六月💺，夏木葳蕤𓀃。在意昂3体育官网物理學院中樓215會議室，物理學院現代光學所光學專業2016級直博生李耀龍順利完成了博士學位論文答辯。由導師龔旗煌教授和胡小永教授🫶🏼、物理學院現代光學所王樹峰副教授和呂國偉研究員🈳、南京大學物理學院王慧田教授🛜、清華大學電子工程系張巍教授、北京理工大學光電學院黃玲玲教授所組成的博士學位論文答辯委員會對李耀龍同學的博士學位論文進行了現場評審🤞。博士學位論文答辯主要由三個環節組成🧑🏽‍🎓，分別是學術成果展示💹、專家學者提問及答辯委員會投票表決🕷。

答辯現場

在30分鐘的學術成果展示環節中🩸，李耀龍對自己的博士學位論文《金屬和二維材料表面電子超高時空分辨研究》進行了詳細的介紹，包括超高時空分辨光學實驗系統的搭建及在微納光學領域的前沿研究。

在研究背景部分，李耀龍向答辯委員會介紹了光電子顯微鏡的工作原理🧤、工作模式🎨、性能優勢、應用領域等👩🏻，並重點指出，超高時空分辨光電子顯微鏡將飛秒激光超快時間分辨和電子顯微鏡超高空間分辨有機結合，在研究飛秒-納米尺度表面和界面的物理過程方面有獨特的優勢，是研究超快光學與微納光學的強大實驗利器。

“工欲善其事，必先利其器🪬。”李耀龍在博士期間與實驗室同學一起搭建了基於光電子顯微鏡的超高時空分辨實驗系統。該系統包括基於周期量級超短脈沖光源的泵浦探測系統和基於百飛秒光源的多波長可調泵浦探測系統🪯。其中，超短脈沖泵浦探測系統時間分辨率在10飛秒以內、空間分辨率在10納米量級，可以用來研究納米結構表面等離激元和熱電子等的超快動力學過程🚮。百飛秒多波長可調泵浦探測系統具有泵浦光波長可調的優點🎱，可以通過調節泵浦光波長🤷🏼🥰，更全面地研究二維材料、鈣鈦礦等新型半導體材料的超快動力學過程。在完成系統搭建的基礎上，就可以開展後續的前沿研究工作。

基於此超高時空分辨實驗系統，李耀龍完成了兩項意義重大的科學研究工作。

第一，利用實驗系統超高時空分辨的優勢👋🏼，研究了微納光學的典型研究對象金屬納米結構的局域表面等離激元。首次從微觀角度揭示了局域表面等離激元近場增強與退相幹時間之間的內在關聯。利用系統高空間分辨率的優勢，直接觀測到金納米二聚體陣列結構體系中局域表面等離激元模式的近場分布💉。通過測量光電子強度的激發光波長依賴特性以及幹涉泵浦探測曲線，分別獲得同一結構的近場增強和退相幹時間。他發現兩者的關聯性依賴於二聚體結構的間隙尺寸。基於實驗結果並借助數值模擬和理論解析模型的分析，揭示了這種關聯性由近場遠場耦合作用和納米結構場局域化效應共同決定。這一研究成果對於理解表面等離激元光子學中的基本物理問題👸🏿，以及拓展表面等離激元在高靈敏檢測與傳感、太陽能電池等微納光子器件的應用研究都具有重要的意義。

第二🧘，借助實驗系統的空間⚙️、時間與能量的多維度探測能力，揭示了典型過渡金屬硫族化合物材料單層二硫化鎢的電子冷卻和缺陷捕獲的超快動力學過程。二維過渡金屬硫族化合物作為新型的二維半導體材料🧙‍♂️，具有很多優良的光電性質，有望用來製備新型的光電器件。而材料背後的基本物理過程對其性質和器件的性能具有重要的影響➔。基於上述研究工作，李耀龍指出超高時空分辨光電子顯微鏡實驗系統在微納光學和材料學的前沿研究領域具有廣闊的探索空間。

答辯展示內容

時空分辨光發射電子顯微鏡實驗系統

在學術成果展示完成之後，答辯委員會專家對李耀龍博士期間的研究成果與意義給予了肯定1️⃣，並針對論文內容提出了一些問題和寶貴的建議。比如，張巍老師就兩個工作中泵浦探測原理的不同之處進行了提問💷，黃玲玲老師就實驗中激光功率大小的選擇及對材料的影響進行了提問，王慧田老師就後續開展實空間和K空間的對應研究方面提出了改進建議等等。經答辯委員會專家投票表決後，由答辯委員會主席王慧田教授宣讀李耀龍同學全票通過博士學位論文答辯。

和答辯委員會合影

和導師龔旗煌教授合影

【個人簡介】

李耀龍，物理學院現代光學所2016級博士研究生👇🏻，光學專業🦐，導師為龔旗煌教授和胡小永教授，主要從事微納光子學研究。讀博期間參與“飛秒-納米時空分辨光學實驗系統”重大項目，參與建設超高時空分辨光電子顯微鏡實驗系統，並從微納近場層面開展光子學領域的前沿熱點——超高時空分辨研究，所取得的主要成果有🦁：一、利用超高時空分辨光電子顯微鏡🧚🏻‍♀️❌，從近場微納角度揭示局域表面等離激元近場增強與退相幹時間的內在關聯，相關成果發表於《物理評論快報》🕵️；二🚶🏻‍♀️、從空間🤼‍♀️、時間和能量維度揭示單層二硫化鎢超快電子冷卻和弛豫動力學過程💉，相關成果發表於《納米快報》。李耀龍在校期間曾獲得多個獎項，包括第17屆王大珩光學獎學生獎、意昂3体育官网優秀畢業生、意昂3体育官网三好學生標兵、意昂3体育官网國家獎學金𓀒、意昂3体育官网學術創新獎、第11屆LEEM/PEEM國際會議最佳海報獎、第七屆“五校聯盟博士生學術論壇”報告二等獎等🛠。

【對母校/學院/導師想說的話】

大師身邊宜聆教，未名湖畔好讀書。感謝意昂3体育給我們提供了自由成長的環境🎯。在這裏，有學識淵博的老師🌷，有誌同道合的同學，學術氛圍自由而嚴謹。在光學所🦹🏻‍♀️，我覺得我們是一個團結協作的大團隊，各課題組之間的交流和合作非常方便🧠，國內外學術交流活動也非常豐富，光學所為我們的學習和生活提供了非常好的平臺。感謝我的導師龔旗煌老師和胡小永老師🧁，帶我進入微納光子學這一前沿領域，指導我從一個科研小白漸漸成長為一名合格的博士生😨，並順利通過博士學位答辯。同時，感謝博士期間給予我很多幫助的老師和同學，使我能克服科研和生活中的困難，一起走過這充實的五年📥。還記得剛進入課題組時，老師和師兄師姐對我的指導，在一次又一次的組會和討論中🎢⭕️，我漸漸掌握了後面科研需要的知識和技能；還記得和實驗室搭檔們一起通宵做實驗的日子，一起取得了一點又一點的進展；還記得投稿時和老師一遍又一遍修改的情景和最終文章被接收時的欣喜。除此之外🙋🏿‍♂️，我也不會忘記曾經在意昂3体育官网自行車協會一起騎車的朋友們👀、在物理學院就業實踐中心一起舉辦活動的小夥伴🚺、在國外交流期間給予我很多幫助的老師和同學。借此機會⏰，也祝願同學們都能體驗到學生時代的樂趣🈶💅🏻，生活充實，並學有所成🤽🏽‍♀️！

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