感恩2024——上海理工大学太赫兹技术创新研究院
发布者：张慧萍发布时间：2024-12-31浏览次数：10
2024年，在庄松林院士、朱亦鸣教授的领导下，上海理工大学太赫兹技术创新研究院继续聚焦科研与教学，强化工程化应用，积极融入学校高水平大学建设的整体工作。在过去的一年里，研究院全体成员持续探索、不断创新，在科研成果、人才培养和科技奖励等方面取得了新的进展。新的一年，研究院将继续发挥自身优势与特色，为学校高水平大学建设做出更多贡献。
平台篇
1、“追光逐梦”青少年科普创新实践空间入选上海青少年创新实验室（市级）。1、“太赫兹精密药物测量技术”项目获得第十届中国光学工程学会科学技术奖技术发明一等奖。2、“光纤耦合式太赫兹光谱仪”获得第三届“金燧奖”金奖。3、太赫兹频率选择阵列指纹谱传感器（Terahertz Frequency Selective Fingerprint Sensor）获得第四十九届日内瓦国际发明展银奖。1、上海理工大学彭滟教授主持某部委重大专项，经费1730万元。2、上海理工大学陈舒教授主持国家自然科学基金优秀青年基金项目《基于近场技术的太赫兹激元特性与器件研究》，经费：200万元。3、上海理工大学金钻明教授主持国家自然科学基金联合基金项目《低维材料太赫兹极化激元光电特性调控及器件研制》，经费：260万元。4、上海理工大学彭滟教授主持国家自然科学基金重点项目《基于太赫兹里德堡原子的生化物质痕量传感检测技术研究》，经费：233万元。5、上海理工大学邵咏妮副教授主持国家自然科学基金面上项目《基于太赫兹结合超材料技术以微藻为载体的水体重金属检测机理研究》，经费：48万元。6、上海理工大学陈舒教授主持国家自然科学基金青年项目《周期性阵列中太赫兹等离激元近场耦合特性及应用研究》，经费：30万元。 2024年度，研究院共发表SCI论文39篇，其中1区11篇，2区18篇，ESI热点论文1篇（千分之一），ESI高被引论文2篇。1、研究院联合联合南京大学王学锋教授，创新性地提出狄拉克半金属二碲化钯（PdTe2）薄膜具有作为太赫兹电磁干扰屏蔽材料的巨大潜力，而且通过光诱导的小极化子可以实现太赫兹电磁干扰屏蔽效率的主动动态调控。该研究以“Dynamically Controllable Terahertz Electromagnetic Interference Shielding by Small Polaron Responses in Dirac Semimetal PdTe2 Thin Films”为题，发表在《Advanced Functional Materials》期刊上（中科院一区，IF=18.5）。本研究工作不仅揭示了狄拉克半金属PdTe2的超快光电子学特性，而且展现了Ⅱ型狄拉克半金属在太赫兹光子学中的实际应用。2、研究院提出了一种新颖的单像素可重构石墨烯超表面设计及其多功能应用。该研究成果以题为《单像素可重构石墨烯超表面支持的超宽带太赫兹指纹增强传感及反演模型》“Ultra-wideband terahertz fingerprint enhancement sensing and inversion model supported by single-pixel reconfigurable graphene metasurface”发表在《PhotoniX》上（中科院一区，IF=16.5，ESI）。该工作将有助于开发具有便捷性、超宽带、低进样量、高分辨率等特征的痕量分子指纹增强传感平台，并且在空间光调制器、光通信网络及高速太赫兹成像领域具有重要的应用前景。3、研究院联合南丹麦大学丁飞教授课题组，提出了一类级联型的太赫兹超构表面，实现了正向和反向两个传播通道内的相位和偏振的非对称控制。研究成果以“Directional Phase and Polarization Manipulation using Janus Metasurfaces”为题发表于《Advanced Science》期刊(中科院一区，IF=14.3)。该研究为今后设计更多功能可集成的太赫兹波前调控器件提供了新的解决方案。4、研究院联合英国赫瑞瓦特大学陈献忠教授课题组，提出了一种可以同时处理多个波长和多个目标的太赫兹衍射神经网络方法。相关研究实现了单层神经网络同时识别双波长和双数字目标，即获得了单层神经网络的八分类多任务识别的并行处理。研究成果以“Metasurface enabled multi-target and multi-w**elength diffractive neural networks”为题发表于《Laser & Photonics Reviews》期刊(中科院一区，IF=9.8)。该工作有效地解决了多波长，多目标的并行识别，实现了单层神经网络的八分类多任务识别的并行处理。5、研究院提出了一种利用太赫兹散射扫描近场光学显微镜（THz-SNOM）在单细胞水平上分析的创新方法。利用THz-SNOM技术，成功实现了对单个细胞的高纳米级分辨率成像，通过解调不同谐波阶次的近场幅度图像，深入探究了细胞内结构特征，特别是细胞膜成分的异质性。研究成果以“Terahertz s‑SNOM Imaging of a Single Cell with Nanoscale Resolution”为题发表于《Nano Letters》期刊(中科院一区，IF=9.6)。该技术有望在未来推动细胞生物学、生物医学以及疾病诊断与治疗等领域的深入发展。6、研究院联合新加坡南洋理工大学Thomas Tan CaiWei博士和Ranjan Singh教授，提出了一种用于SARS-CoV-2刺突蛋白的特异性检测的高灵敏太赫兹超表面免疫传感器。研究成果以“Terahertz Lattice enhanced Quasi-Anapole Immunosensor assisted by protein antibody and AuNPs”为题发表在《Sensors and Actuators B: Chemical》期刊上（中科院一区，IF=8.4）。该项工作为高灵敏度和特异性生物分子免疫传感器的设计提供了新的解决方案，在太赫兹生物医学领域有潜在的应用价值。7、研究院创新性提出利用太赫兹光谱技术量化艾绒中生物活性黄酮类化合物作为预测类风湿性关节炎治疗效果的指标。通过结合太赫兹光谱技术和生物传感器，不仅揭示了艾绒中黄酮类化合物的特征吸收峰，还证实了太赫兹光谱技术在量化黄酮含量方面的可靠性。研究成果以“Using terahertz spectroscopy to quantify bioactive fl**onoids in Moxa Wool as predictor of rheumatoid arthritis treatment outcomes”为题发表于《Phytomedicine》期刊(中科院一区，IF=6.7)。该研究为理解艾灸疗法的疗效机制提供了突破性的见解，特别是在揭示黄酮类化合物在艾灸过程中的作用方面，为未来艾灸疗法的优化和应用提供了坚实的科学依据。8、研究院提出了一种创新的可配置微腔–天线耦合石墨烯太赫兹（THz）探测器。相关研究成果实现了电场的强烈局域化和增强，使得探测器在75–110GHz范围内，室温、零偏置操作模式下展现出高性能。研究成果以“Configurable microc**ity-enhanced graphene photothermoelectric terahertz detectors”为题发表于《Photonics Research》期刊(中科院一区，IF=6.6)。9、 提出了一种“打靶环结构”，将不同“环”对应的偶极子谐振频率与不同生物化学物质的指纹谱匹配，利用吸收诱导透明(AIT)效应实现了同时检测和识别多种痕量生物化学分子太赫兹指纹谱。该结构的特别之处在于，可根据不同生物化学物质的指纹谱，定制“打靶环”的环数和环间距，实现“可重构”功能。研究成果以“Terahertz reconfigurable metasensor for specific recognition multiple and mixed chemical substances based on AIT fingerprint enhancement”为题发表在《Talanta》期刊上（中科院一区，IF=6.1）。10、研究院创新性利用太赫兹精密光谱与神经网络算法相结合，用于鉴别不同地理来源的三七中草药样品。通过太赫兹光谱技术获取了三七样品的太赫兹光谱特征，随后运用神经网络算法（如卷积神经网络CNNs）构建了分类识别模型。不仅为三七等中药材的地理来源鉴别提供了科学依据，还有望推广至其他中药材的分类与鉴别领域，对于保障中药材质量、促进中药产业的健康发展起到了重要作用。研究成果以“Identification of Panax notoginseng origin using terahertz precision spectroscopy and neural network algorithm”为题发表于《Talanta》期刊(中科院一区，IF=5.6)。11、研究院提出了利用金属蝴蝶结分裂环（BSR）光学谐振器作为太赫兹（THz）石墨烯光热电（PTE）探测器的不对称光耦合器的研究。相关研究显著提高了太赫兹的吸收率，进而提升了THz PTE探测器的灵敏度。研究成果以“Ultrasensitive terahertz response mediated by split ring antenna induced giant resonant field enhancement”为题发表于《APL Photonics》期刊(中科院一区，IF=5.4)。该工作对于实现高灵敏度的THz探测器具有重要意义。12、据近日公布的ESI（Essential Science Indicators）数据库最新统计数据显示，在庄松林院士指导下发表于期刊《Photonics Research》上的论文“Review on the terahertz metasensor: from featureless refractive index sensing to molecular identification”入选物理学术领域ESI全球Top 0.1%高被引论文（Highly Cited Papers）和热点论文（Hot Paper） 该论文对太赫兹超材料传感器的工作机理，制造工艺，测试方法和应用前景进行了系统的综述。1、由李银伟教授指导的学生参赛团队项目《基于毫米波雷达的非接触式生命体征监测系统设计与实现》获“兆易创新杯”第十九届中国研究生电子设计竞赛二等奖。
