近期 暨南师生在科研领域持续攀登喜报频传！

麦耀华教授团队在高效柔性硒化锑太阳电池研究方面取得重要进展

近日，新能源技术研究院麦耀华教授团队在高效柔性硒化锑太阳电池研究方面取得重要进展，相关结果发表于领域内知名期刊ACS Energy Letters (影响因子: 23.991)。

该成果第一作者为暨南大学梁晓杨博士及河北大学硕士研究生冯阳，河北大学李志强副教授及暨南大学麦耀华教授为共同通讯作者。

该研究工作得到了国家重点研发计划项目（2019YFB1503400）、河北省高等学校科学技术研究项目（ZD2019037）、国家自然科学基金（NSFC No. 61804040, U19A2092）、河北省杰出青年科学基金（F2019201289）的支持。

论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsenergylett.2c02066

李宝军教授团队在Nature Communications发表2篇高水平论文

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近日，纳米光子学研究院李宝军教授、娄在祝教授等与光子技术研究院郭团教授合作在Nature Communications 发表非金属等离激元催化重要成果。

表面等离激元作为一种高密度、强局域、高效率光电调控手段，在能源、海洋、生物、环境、医学等领域具有巨大的应用潜力。传统的表面等离激元主要基于金属材料实现，如金、银等，价格较高，在一定程度上制约了其大规模应用。

近些年，研究人员发现高载流子浓度半导体等非金属材料同样具有很好的等离激元激发能力，因其丰富的材料储量，使得非金属等离激元成为国际学者关注的热点。非金属等离激元材料不仅拥有半导体和类金属的双重能带结构，而且可同时实现覆盖“紫外-可见-近红外”的全波段光谱吸收，是理想的太阳能转化材料，在未来绿色能源领域具有重要的应用前景。作为其中的重要应用之一，在绿色催化领域，清晰阐明非金属等离激元材料的催化工作机理，特别是厘清热载流子和光热效应的协同催化机制，对提升非金属等离激元材料的催化效率和实现规模化工程应用，具有十分重要的意义。

为解决这一难题，纳米光子学研究院李宝军教授、娄在祝教授等与光子技术研究院郭团教授联合攻关，设计研制了一种基于“三氧化钨 还原氧化石墨烯”的非金属等离激元复合材料，将等离激元效应提升10%。在此基础上，他们进一步通过紫外光激发三氧化钨的半导体能带，获得了对复合材料的载流子浓度和等离激元效应的高效调控，通过紫外-可见-近红外波段照射实现了异丙醇脱水生成100%丙烯的高效转化，这一方案有望为生物醇的高效烯烃转化提供技术支持。

此外，他们还深入探究了非金属等离激元效应产生的热载流子与光热效应对催化反应的协同贡献，排除了热效应对催化势垒的影响，获得了全光激发条件下复合材料催化异丙醇脱水的反应活化能，证明了“紫外-可见-近红外”波段光协同照射复合材料可大大降低异丙醇脱水反应活化能（低至0.37 eV，远低于纯热催化的1.0 eV），提升丙烯产率180倍（相对于热催化）。该研究从理论和实验两方面同时证明了非金属等离激元热载流子在增强催化反应中起决定性作用。

超构表面是一种能在亚波长厚度范围内对光场的偏振、振幅、相位进行灵活调控的人工设计的新型结构，被广泛用于各种微纳结构功能器件中，实现诸如全息成像、平面透镜、信息加密等功能。超构表面概念自2011年被提出后，已有五万多篇相关文章发表，包括了各种各样的光场调控功能和器件。这些光场调控看似功能迥异、各有不同，但在数学上都可以用一个2×2的琼斯矩阵统一描述，这些不同的功能器件都可归纳于不同自由度琼斯矩阵的调控。

琼斯矩阵通常用于描述光学器件对光的偏振、振幅、相位的调控能力，共包含8个参数自由度。能调控的自由度越多，意味着对光场的调控能力越强，实现的功能也越丰富。对于单层结构，由于平面结构的对称性，其自由度最多只能达到6个。在前期的工作中（Sci. Adv. 2021, 7, eabh0365），李宝军教授团队突破传统超构表面设计方法限制，实现了6个自由度上限的单层超构表面的琼斯矩阵光场调控。在本工作中，他们基于双层超构表面结构，结合梯度下降算法和巧妙的结构设计，实现了自然界中结构所能达到的最大8个自由度的光场调控，并且给出传统设计方法所不能实现的光场调控功能，诸如：（1）实现了对任意两种偏振态（可非正交）振幅和相位的独立调控；（2）引入双层结构之间旋转自由度，与4种入射及探测偏振态相结合，实现了高达16种的独立全息图像。

本工作的重要意义在于首次实现了自然界结构对光场的最普适以及最高自由度的调控，从而为自然界所允许的任意复杂光学功能的实现奠定了很好的基础。相关研究成果以“Observation of full-parameter Jones matrix in bilayer metasurface”为题发表在Nature Communications。新加坡国立大学Cheng-Wei Qiu教授、我校纳米光子学研究院南凡教授、严佳豪副教授、杨先光副教授对本工作也做出了重要贡献。

本工作得到了国家自然科学基金面上项目、国家自然科学基金重大研究计划培育项目、广东省杰出青年基金等项目的资助。

论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-022-35313-2

罗良平教授团队发表3篇高水平学术论文

近年来，免疫药物的临床逐步应用取得喜人成果，免疫激活疗法正在给癌症治疗带来革命性的变化。但由于部分肿瘤细胞的低免疫反应度、复杂的肿瘤基质环境以及肿瘤负向免疫抵抗，仍然给肿瘤的免疫治疗以及其他药物的联合应用带来极大的挑战，此外精准的影像学疗效评估对于肿瘤免疫治疗的实施具有重要意义。基于以上科学问题，罗良平教授团队充分发挥院校多学科交叉优势，围绕肿瘤免疫平衡动态调控以及影像评估方向潜心研究，取得突破性进展，今年下半年连续三篇高水平研究论文。

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《Materials Today Bio》发文：免疫佐剂性水凝胶放大免疫检查点阻断疗法

罗良平教授团队与中国科学院李舟教授以及日立量胡宽研究员、张明荣教授合作，在Materials Today Bio（中科院1区期刊）上发表了题为 “PEIGel: A biocompatible and injectable scaffold with innate immune adjuvanticity for synergized local immunotherapy” 的科研成果。

研究团队构建了一种便于注射的多胺代谢性水凝胶，利用多胺代谢以及镁离子的免疫激活特性诱导肿瘤由“冷”肿瘤向“热”肿瘤转变，配合肿瘤部位PD-L1表达的动态变化，逐级释放负载的免疫药物，进一步提升免疫疗法响应性。

暨南大学肖泽宇博士、王夺博士生和中科院王婵博士生为共同第一作者；张明荣教授、胡宽研究员、李舟教授、罗良平教授为共同通讯作者。

论文链接：https://www-sciencedirect-com-443.webvpn.jnu.edu.cn/science/article/pii/S2590006422000953?via=ihub

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《Nano Today》发文：血管破坏剂与纳米药物的强效组合促进肿瘤免疫治疗

论文截图：自驱动微机器人用于水体中微塑料去除

近年来，微塑料污染已成为全球陆地和海洋生态系统的巨大威胁，去除这些微纳米大小的塑料颗粒，具有极大的困难。传统的处理方法难以实现，人类急需开发新型高效的处理技术来解决微塑料的污染问题。微纳机器人又称人工活性胶体，是一类能够转化环境中存在的化学及声、光、电、磁、热等能量，在微纳尺度上实现可控运动的智能仿生胶体粒子。利用微纳机器人进行可控动态，实现微塑料去除，为环境保护开辟一条新的途径。

本工作中，研究人员设计了一种基于离子交换获得自驱动力的微机器人（SMR），用于去除水体中的微塑料和纳米塑料。SMR由超顺磁性Fe3O4纳米粒子功能化的离子交换树脂微球组成，利用与环境中杂质离子交换的能量实现自驱动，无需额外能量输入，同时扩散泳引起的长程电渗流大大提高了微塑料的吸附范围，从而实现了水体中微纳米塑料的高效吸附去除。

本论文第一作者为暨南大学硕士生李万元、香港大学吴昌进博士和熊泽博士，通讯作者为暨南大学王吉壮副教授、李丹教授和香港大学唐晋尧教授。该论文得到了国家自然科学基金重点项目、国家自然科学基金面上项目和青年基金、广东省重大基础与应用基础计划等项目的大力支持。

原文链接：http://DOI: 10.1126/sciadv.ade1731

关柏鸥团队、黄卫团队合作成果在Nature Communications发表

近日，光子技术研究院关柏鸥团队与附属第一医院内镜中心黄卫团队合作，在新型内窥镜技术方面取得重要进展，研究成果以“Optical-resolution functional gastrointestinal photoacoustic endoscopy based on optical heterodyne detection of ultrasound”为题，于2022年12月9日发表在《Nature Communications》上。

消化道内的微循环状态是医学上重要生理特征，微循环状态异常不仅与消化道炎症、肿瘤等疾病相关，还为脓毒症等循环障碍疾病诊断提供了重要的判断依据。现有医用内窥镜只能观察浅层微血管结构，不能提供血氧饱和度、血流速度等功能信息，难以满足临床需求。研究团队实现了一种新型内窥镜技术，不仅能以高空间分辨率提供血管结构信息，还能实时监测血氧饱和度分布的变化过程，为消化道微循环监测提供了一种新的影像学手段。

该内窥镜是基于光纤技术和光声成像原理实现的。光声成像是采用光学激发和超声波探测的新型成像方式，利用脉冲激光激发生物组织产生超声信号，通过超声传感器探测超声信号重建出生物组织图像。利用血红蛋白对脉冲激光的内源性吸收，不仅能够提供高对比度的血管图像，还能实现血氧饱和度的量化表征。传统上采用压电传感器探测超声信号，压电传感器存在尺寸与灵敏度之间制约关系，当用于内窥成像时，由于尺寸受限而无法提供足够的探测灵敏度。针对该问题，关柏鸥团队研制出一种基于光纤技术的高灵敏度超声传感器，将超声信号转换为激光频率变化并进行信号放大，以光外差探测方式实现信号读出。该传感器只有头发丝般粗细，其灵敏度比同尺寸压电传感器高出两个数量级，并具有极好的抗干扰能力，能够在探头快速旋转时稳定工作，使得高性能光声内窥成像成为可能。

该技术为消化道内微循环监测提供了新的影像学手段，具有重要的临床应用价值。这种小尺寸光声成像探头有望通过现有医用内窥成像器械所提供的内部通道进入病人体内进行病灶检查。对于消化道疾病诊断来说，该技术有望帮助对早期癌变与良性肿瘤进行区分，并确定癌变与健康组织的边界。

我校光子技术研究院梁贻智副教授为论文第一作者，光子技术研究院关柏鸥教授和金龙教授、附属第一医院内镜中心黄卫主任为共同通讯作者，香港城市大学王立代副教授为这项工作做出了贡献。该工作得到了国家自然科学基金、广东特支计划本土团队项目、暨南大学学科交叉专项等项目的资助。

论文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-022-35259-5

陈凯研究员团队在光学Anapole态（非辐射态）领域取得重要进展

近日，光子技术研究院陈凯研究员团队在全介质纳米盘低聚体中发现了一种具有偏振激发特性的新型Anapole态，而且它的局域场增强不仅仅局限在结构内部。

该团队利用聚苯乙烯微球自组装技术与物理气相沉积镀膜工艺相互结合的方法（见前期成果J. Colloid Interface Sci.2022, 622, 950-959;Adv. Mater. Technol.2022, 2200432），制备得到了大量的Si纳米盘单体及低聚体结构。在单个纳米盘中，电偶极子和环形偶极子的相消干涉导致了在特定波长处的本征Anapole态（AE1）。由于盘的圆对称性，它的产生不依赖于激发偏振，近场增强也局域在纳米盘内部。而在纳米盘二聚体中，当入射光电场方向沿垂直于长轴方向激发时，其散射光谱长波处还存在一种新型的非辐射态（AE0），即非本征态。理论研究表明两个纳米盘耦合后的环形偶极子在光谱上得到充分的展宽，与耦合后的电偶极子在长波处发生部分重叠。此外，它们的相位相差π，因此，这两者之间的相消干涉导致了非本征Anapole态的形成。与本征态不同的是，非本征态的增强电场遍布整个二聚体及其周围。当入射光电场方向沿二聚体长轴方向激发时，散射光谱中只能观察到本征态。有趣的是，随着第三个盘的加入，非本征Anapole态的偏振激发特性消失。尽管不同偏振激发下的Si纳米盘三聚体的散射光谱几乎没有区别，它们的局域场分布却有很大的差异。

新型Anapole态的产生可以显著增强Si纳米盘低聚体宽光谱光致发光效率，通过匹配飞秒激光激发波长与非本征Anapole态，Si纳米盘二聚体及三聚体由于双光子吸收诱导的白光发射强度远超单个纳米盘，这主要源于光吸收的增强以及载流子注入的提升。

Si纳米盘低聚体的新型光学Anapole态及其白光发射

该成果以“Deterministic Excitation of Polarization-Sensitive Extrinsic Anapole State in Si Nanodisk Clusters”为题发表于Small（影响因子15.15），并被选为内封底论文，马楚荣讲师为第一作者，陈凯研究员为通讯作者，光子技术研究院为唯一单位，该工作还得到了李向平研究员和关柏鸥教授的大力支持。

本项工作得到了国家自然科学基金项目（61975067, 62005100）等资助。

论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/smll.202204883

本科生余柏浩以独立第一作者在Advanced Materials上发表成果

近日，信息科学技术学院电子工程系2019级本科生余柏浩以独立第一作者在国际材料领域顶级刊物《Advanced Materials》（IF=30.849）杂志上发表了题目为“Impermeable Atomic Layer Deposition for Sputtering Buffer Layer in Efficient Semi-Transparent and Tandem Solar Cells via Activating Unreactive Substrate”的研究论文。

原子层沉积（ALD）技术作为可制备致密的溅射缓冲层的技术，用于半透明钙钛矿太阳电池及叠层太阳电池，极具发展潜力。然而，当ALD基底为非活性基底时，其成膜过程将变为岛状生长过程，形成的薄膜具有针孔，该薄膜不利于作为溅射层缓冲层。当ALD基底为活性基底时，其成膜过程将变为逐层生长过程，形成理想的致密薄膜。因此，原子层沉积在不同基底上的生长机理的研究至关重要。鉴于此，暨南大学新能源技术研究院麦耀华教授团队通过引入反应活性基团激活非活性基底的方式来制备致密的ALD溅射缓冲层。进而使半透明太阳电池良品率由74.2%提升到96.3%。同时，基于激活的基底，制备出效率分别为20.25%和23.31%的高性能半透明和钙钛矿/双抛硅叠层太阳电池。通过稳定性测试，基于激活后的基底的器件拥有更优异的大气环境、氮气环境、热和连续光照工作稳定性，其中未封装的器件在5100小时后仍然保持其初始效率的99%。该研究成果阐明了ALD SnOx在不同基底上的不同生长模式和机理，为制备高效稳定的半透明、叠层钙钛矿太阳电池和相关的大面积电池的溅射缓冲层提供了指导。

余柏浩同学本科二年级时进入学院新能源技术研究院实验室麦耀华教授团队，开展钙钛矿太阳电池方面科学研究。相关研究工作与德国于利希研究中心合作完成，暨南大学麦耀华教授、杨玉照副研究员、吴绍航副研究员和于利希研究中心端伟元博士作为共同通讯作者。

该研究工作得到了国家重点研发计划（2018YFB1500103）、中山大学化学学院教育部PCFM实验室（PCFM-2020-03）、2021年全国大学生创新创业训练计划（202110559053）、甘肃省优秀研究生创新之星计划（2021CXZX-800）的支持。

论文链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202202447

来源：暨南大学融媒体中心

头条号编辑：赖子瑶