以创新为帆，以奋斗作桨——武汉大学第十七届研究生“十大学术之星”代尘杰

• 发布时间：[2023-12-28] 来源：[学院] 点击量：[431]

       代尘杰：武汉大学电子信息学院物理电子学专业2021级博士生，研究生期间获得武汉大学研究生学术创新奖一等奖及二等奖、研究生国家奖学金、武汉大学优秀学业奖学金一等、武汉大学优秀研究生标兵等荣誉。目前以第一作者以及共同一作身份在《Advanced Functional Materials》、《Nano Letters》、《Laser & Photonics Reviews》等国际权威期刊共发表SCI论文13篇，累积影响因子约140，相关成果申请并授权发明专利5项，长期担任多个国际光学SCI期刊审稿人。在2023年武汉大学第十七届研究生“十大学术之星”的评选中，代尘杰获该项荣誉称号。
       此外，近日中国光学学会公布了第二十届王大珩光学奖评选结果，在全国范围内共评选出“学生奖”30名，代尘杰荣获“王大珩光学奖学生奖”。王大珩光学奖由中国近代光学奠基人王大珩出资在中国光学学会设立，旨在促进我国光学科技事业的发展，激励我国从事光学与光学工程领域的中青年科技工作者与青年学生奋发向上、创新进取，并传承“尽瘁报国，求实创新”的科学家精神。

                                                                                           初窥门径，以兴趣为舵
       代尘杰在本科毕业设计时进入武汉大学郑国兴教授课题组学习，并初次接触到纳米光子学中超构表面这一领域。与本科课程中所学的传统光学器件不同，他发现超构表面通过设计微纳结构的几何形状等参数，就能在亚波长尺度下任意操控光波，这引起了代尘杰的极大兴趣。通过文献阅读，代尘杰发现超构表面能够打破了传统光学器件的局限性，极具科研创新空间和应用前景，埋下了他立志在这个领域研究探索的种子。在李子乐研究员的指导下，代尘杰逐步完善毕业课题，搭建仿真实验设置。通过解决各种仿真问题，他的科研技能也逐渐成熟。最后完成了毕设课题的全部理论模拟及验证，成功设计了一种基于电介质微纳半波片的高分辨率图像显示器件，在图像加密等方向有应用潜力，也为后面的科研之路打下了夯实的基础。
                                                                                           勤耕善思，以努力为帆
       本科毕业后，代尘杰选择继续在武汉大学攻读硕士研究生学位，跟随刚回国工作的李仲阳教授学习。李仲阳教授在美国西北大学主要研究超构表面这一方向，有坚实的理论功底和深厚的科研经验，开创了多种功能性超构表面器件。加入李仲阳教授课题组，为代尘杰的科研探索提供了有利的学术环境和科学指导。在李仲阳教授的指导下，代尘杰怀着对光学前沿领域的浓厚兴趣和热情，迅速地在科研中成长，在研一阶段就完成了两项科研任务，并掌握了科研从idea构思，到理论模拟和实验验证，到最后科研论文写作的科研全链条过程。在研究生第一年，以第一作者身份发表了SCI二区和三区论文各一篇，经过申请和答辩，他获得了硕士研究生国家奖学金以及武汉大学优秀研究生的称号。
       在研二阶段，代尘杰在研究一种灰度印刷图案与全息显示集成的超构表面器件时，遇到了加工方面的难题。他经过一年的工艺摸索，成功探索出了一套自上而下的加工步骤，巧妙地化简了加工复杂度，最终成功制备出设计的超构表面器件，相关成果发表在光学一区SCI期刊上，相关成果也申请并授权了发明专利2项。基于此创新性工作，他获得了武汉大学研究生学术创新奖二等奖。两年过去，即将面临硕士毕业，然而代尘杰的科研热情持续上升，为继续在纳米光子学领域发光发热，他决定继续跟随李仲阳教授攻读博士学位。
                                                                                           厚积薄发，以创新为桨
       在博士期间，代尘杰的研究聚焦于目前超构表面器件缺少可调控性的难点问题，在与李仲阳教授和杭电张鉴研究员的讨论中，他了解到水凝胶作为一种新型的湿度响应材料，能够在微纳尺寸下发生膨胀形变，有望与超构表面结合实现一种全新的可调控器件。基于理论上的可行性，他觉得水凝胶超构表面这个基于材料科学与纳米光子学的学科交叉研究，是一个极具创新空间的方向。于是他开始着手展开实验实践。在不断的探索中，他成功掌握了水凝胶微纳结构的制备方法，并结合自己所学的光学知识，将水凝胶材料与传统的超构表面有机结合，设计了一系列主动式超构表面器件。他提出的水凝胶纳米微腔薄膜，提供了可见光全波段的可调谐滤波功能，并通过空间排布设计可以实现湿度调控的动态全彩色全息显示；他还提出了一种用于光学信息处理的水凝胶盖玻片，仅通过多层薄膜结构，就能够实现动态边缘增强成像和明场成像的切换，易于集成。他基于水凝胶与超构表面的创新结合，为主动式超构表面方向的探索提供了一条新颖的路径，也引起了国内外其他学者的加入研究。代尘杰将水凝胶材料应用于多种超构表面的动态功能设计上，都取得了标志性创新成果，相关成果以第一作者共同一作身份发表在《Advanced Functional Materials》、《Nano Letters》、《Laser & Photonics Reviews》、《Small》等国际高水平期刊上，并授权发明专利3项。代尘杰在水凝胶超构表面方向的研究探索，得到了专家评审的认可，也让他获得了2023年武汉大学研究生学术创新奖一等奖。他表示水凝胶超构表面作为一种主动式器件，其功能性还有待进一步探索和深挖，这种调控方式也有望应用于多种纳米光子学器件，并发展出新机理和新方法。
（通讯员：代尘杰、谢林君，图片：代尘杰）