飞秒激光驱动的双光子聚合光刻(Two-photon Polymerization Lithography,TPL)技术，代表了纳米制造与纳米光子学设计的革命性突破。该方法能够精确构建具有复杂三维结构和纳米级分辨率的光子器件，为新一代光子系统提供了前所未有的自由度，尤其在大带宽、高度可定制色散，以及低成本大规模平面光子器件方面展现出巨大潜力。当前的光学防伪技术已逐渐落后，传统的防伪标签和防伪方式日益面临被破解的风险。为提升光学信息安全性，我们开发了基于双光子3D光刻的纳米光子器件，可生成高维结构光，实现更高级别的光学防伪应用。通过精确调控高维结构光束在空间的产生和传播TPL技术有望升级信息安全防护，为光通信、信息加密等前沿应用领域提供高安全性多功能的光子解决方案。
本次的报告将介绍能够在量子材料中实现物性“按需提供”的技术。借助于这些技术，新奇的量子相能够被外部信号激活并控制，从而成就在需要时可以随时调节的主动量子器件，为信息技术和光电子学领域带来新的可能性。
本报告将重点介绍冷冻电镜在分析锂离子电池失效机制的相关应用和成果，包括冷冻聚焦离子束-扫描电子显微镜(cryo-FIB-SEM)和冷冻透射电子显微镜(cryo-TEM)，以便进一步了解冷冻电镜在解析电池工作机理和指导材料结构设计等方面所发挥的优势和作用。报告人将重点介绍冷冻电镜在石墨、硅、金属锂负极界面演变与恶化和全固态电池中固-固界面等方面的应用与成果。冷冻电镜技术的发展将有助于解析电池材料与界面结构，了解电池运行和失效机制，从而促进高比能和高安全性电池的发展。
基于自动微分框架构建的光学模拟，能够通过反向传播高效、准确地计算光学参数的梯度。借助深度学习算法与GPU并行加速，相比传统光学设计方法，可微分光学设计展现出“优化性能更强、优化过程更稳定、收敛速度更快”等诸多优势。此外，精确模拟相机传感器捕捉的图像，并将其传递给后端神经网络处理，能够实现光学系统与神经网络的端到端协同优化，从而突破传统成像系统的物理限制。
The controllable manipulation of bandgap, radiative emission, and energy transfer in low-dimensional quantum materials provides a versatile platform for a range of quantum photonic devices. Moreover, the understanding and precise regulation of nanoscale behaviors exhibited by excitonic quasiparticles, such as excitons and trions, in low-dimensional semiconductors are paramount for the development of highly efficient nano-excitonic devices.
Strong light-matter coupling can significantly enhance the functionality of integrated photonic circuits and associated devices via efficient and controlled nonlinear optical response. Especially interesting are planar dielectric waveguides and resonators interfaced with 2D van der Waals semiconductors as they are compact, can be easily integrated on a photonic chip, and can support the strong light-matter coupling regime with exciton-polariton formation at room temperature.
光与物质相互作用是物态调控的核心手段之一，低维过渡金属氧化物不仅具有电荷、轨道、自旋等多自由度可调，及光电磁多物理性能相耦合等特性，尤其可通过组分和界面等对其功能进行多维度调控。解决其关键科学问题如氧化物薄膜的激光法精准可控生长、光学二次谐波探测揭示铁电与反铁磁等新机制、光电信息的感存算多功能融合，对光与物质相互作用领域发展、类脑神经突触模拟等人工智能等方面都具有重大意义。该报告谨分享研究团队近年来在该领域的一些研究进展。
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