【直播】【光电讲坛•韩国专场】Junsuk Rho教授、Jeongyong Kim教授
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本次讲坛由Opto-Electronic Advances编辑部主办，于2021年6月29日19:30开始，授权蔻享学术进行网络直播。
报告一
使用深度学习的纳米光子学中的逆向设计和正向建模
报告人
Prof. Junsuk Rho
单位
浦项科技大学 (POSTECH)
最近将深度学习引入纳米光子学已经实现了高效的逆向设计过程。一旦深度学习网络经过训练，它就可以为多个设计任务进行快速逆向设计。在本次演讲中，我们展示了几种使用深度学习逆向设计的纳米光子结构。我们首先讨论增加设计可能性自由度的逆向设计方法。这些尝试包括设计不限于预先定义结构的任意形状的纳米光子结构，以及同时设计两种类型的材料和结构参数。为了设计任意形状的结构，横截面设计图将通过生成模型 (generative model) 被设计。此外，为了同时设计材料和结构参数，我们开发了一种结合回归和分类问题的新型目标函数。之后，我们还将讨论使用深度学习来优化纳米光子结构。我们使用强化学习来优化结构参数。通过强化学习，代理将通过探索和利用奖励机制来学习环境的参数空间。学习后，代理可以根据自己的经验提供优化的设计参数。通过这种方法多，我们设计了多种超构元器件，包括介质彩色滤光片、高效全息图、完美吸收体、等离子体结构、介质光栅和微波天线等。
报告人介绍
图 | Prof. Junsuk Rho
Junsuk Rho (鲁埈锡)目前是浦项科技大学 (POSTECH) 机械工程系和化学工程系联合任命的Mu-Eun-Jae（无锡斋）终身讲座副教授和杰出青年教授。在加入POSTECH之前，他分别在韩国首尔国立大学和伊利诺伊大学香槟分校获得了机械工程学士（2007）与硕士（2008）学位，后在加州大学伯克利分校获得机械工程和纳米科学与工程博士学位（2013）。他曾在劳伦斯伯克利国家实验室材料科学部担任博士后研究员，并在阿贡国家实验室纳米科学与技术部成为Ugo Fano Fellow。他的研究重点是在基础物理学和深亚波长光物质相互作用的实验研究基础上开发新型纳米光子材料和器件。 Rho博士发表了大约150篇高影响力同行评审期刊论文，包括Nature, Science, Nature Materials, Nature Nanotechnology, Nature Photonics和Nature Communications。他还在世界领先的机构和国际会议/研讨会上发表主题演讲和邀请演讲250多次，并拥有4项美国专利和26项韩国专利。
报告二
二维半导体中的发光激子的空间管理
报告人
Prof. Jeongyong Kim
单位
成均馆大学 (SKKU)
激子是半导体和二维 (2D) 材料中发光的主要来源，由于强量子限制，基于激子复合的室温、高保真、灵活和可调谐光电器件有着广泛的应用前景。虽然对过渡金属二硫属化物 (TMD) 这种研究最多的2D半导体中2D激子的光谱特性进行了深入研究，但对这些2D激子的空间行为的研究或操纵十分少见。在本次演讲中，作为空间管理二维激子的示例，我将分享有关可控激子漏斗现象和操纵单层WS2中激子之间空间相互作用的最新成果。激子漏斗，或漂移激子的空间积累，是控制激子空间行为的有趣途径，是实现二维激子器件的的有效途径。激子漏斗通常是通过局部调制电位和带隙来实现的，这些调制可以驱动电子和空穴的横向运动，从而驱动激子的横向运动。2D半导体 (如单层TMD) 因其高弹性应变为研究激子漏斗提供了理想的平台。到目前为止，单层TMDs中的激子漏斗使用具有预定应变分布的固定配置，没有提供控制应变分布的空间，并且尚未实现激子漏斗的直观展示。在这里，我们使用可调节的起皱基底，并在其上制备单层TMD，并且能够连续调节TMD激子漏斗。纳米级光谱成像表明，单层TMD的局部带隙在0-60 meV范围内可被连续调制，这取决于激子在较低带隙区域积累的局部应变分布。我们实现了对2D激子漏斗的完全控制，包括激子扩散的切换和定向。实验方案、结果和分析的细节将被详细讨论。介电环境严重影响激子的库仑相互作用，从而影响2D半导体的光发射。然而，由于缺陷陷阱和单层TMD的强激子-激子相互作用导致激子寿命短，显着限制了激子发射效率。在这里，我们展示了使用由六方氮化硼 (hBN) 层隔开的金 (Au) 薄膜衬底对单层二硫化钨 (WS2) 进行金属屏蔽可以通过延长激子寿命和抑制激子 - 激子湮灭 (EEA) 来显着提高量子产率 (QY) 。我们可以观察到单层WS2的EEA速率常数、激子寿命和量子产率均显示出对Au表面上六方氮化硼厚度的系统性依赖性。金属门控偶极-偶极激子相互作用的理论模型表明，高激子密度下邻近金属表层的激子场屏蔽效应是抑制EEA的主要原因。
报告人介绍
图 | Prof. Jeongyong Kim
Jeongyong Kim1993年在高丽大学获得学士学位，1998年在辛辛那提大学获得物理学博士学位。他曾在UIUC做博士后，然后在ETRI担任高级研究员。2002年加入韩国仁川国立大学物理系，2013年转入成均馆大学 (SKKU) 能源科学系。他的主要专业是纳米光学成像和光谱学，研究有机和无机杂化纳米材料。他最近的研究兴趣是发光激子的可视化和操纵及其在二维半导体中的相互作用及其作为未来光电器件的应用。
主持人介绍
Mohsen Rahmani副教授是诺丁汉特伦特大学先进光学与光子学实验室(AOPL)的负责人。他是英国皇家学会Wolfson会士和英国研究与创新 (UKRI) 评选的未来领袖。他的研究活动涉及光与各种类型的纳米材料的物质相互作用，例如金属，介电和半导体纳米粒子，在线性和非线性范围内用于平面光学，近红外成像，生物传感等领域。他于2013年获得新加坡国立大学博士学位，随后在帝国理工学院任博士后，澳大利亚国立大学 (ANU) 任澳大利亚研究委员会早期职业协会会员。2020年，他移居诺丁汉特伦特大学，成为英国皇家学会Wolfson会士和UKRI未来领袖奖得主。Rahmani已受邀在30多个国际会议上发表他的研究成果，并且他发表了60多篇经过同行评审的期刊论文，被引用超过3k (H-index = 31) 。他曾获得多个著名的奖项，包括尤里卡杰出早期职业学者奖（澳大利亚科学奥斯卡），国际纯粹与应用物理学联合会的早期职业奖章，澳大利亚光学学会杰夫·奥帕特奖 (Geoff Opat Award) 。他是《光电进展》的编委。
编辑：王茹茹
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