近日，中国地质大学（武汉）青年教师特任教授戴志高博士（第一作者）和新加坡国立大学ChengweiQiu教授（共同通讯）、澳大利亚蒙纳士大学QiaoliangBao教授（共同通讯）在国际化学顶级刊物Chemical Reviews（2019年影响因子为54.301, 172种化学期刊排名第一）合作发表题目为“Artificial Metaphotonics Born Naturally in Two Dimensions (自然孕育于二维材料中的人工超光子学)”的综述论文。纳米矿物材料及应用教育部工程研究中心、材料与化学学院为论文的第一作者单位。为该论文做出贡献的还有新加坡国立大学Guangwei Hu博士、澳大利亚蒙纳士大学QingdongOu博士后、西安交通大学Lei Zhang研究员、美国耶鲁大学Fengnian Xia教授以及西班牙马德里自治大学Francisco J. Garcia-Vidal教授。
自然孕育于二维材料中的人工超光子学
该论文围绕作者们近年来的研究工作：两个丰富而令人兴奋的研究领域——层状二维材料和超材料的交叉重叠部分。超材料是具有广泛应用前景的人工材料，例如负折射、完美透镜、亚波长成像和隐身。而使用基于层状二维材料的超材料以实现超光子特性的可能性已得到了广泛证实。由于二维材料具有高度的可调谐性和可调整性，并且易于被进行微纳加工，此外还具有天然负折射、天然各向异性、甚至天然双曲色散等多种光学特性。层状二维材料与常规超材料的结合有望实现多种预期应用。在这篇综述中，作者们阐述了超材料的概念及其相关的超光子能力是如何自然地在层状二维材料中诞生。层状二维材料多功能性使得构造新颖的光学器件成为可能，器件可在从可见光到太赫兹的宽频率范围内工作，并且具有低损耗、高速、可调性和小型化等特点。这一新的研究领域将光子学、光电子学和表面等离激元光子学领域与超材料领域联系起来，并为层状二维材料启发的超光子器件未来创新提供见解。此篇综述将有益于广泛的科学人员，包括物理学家、材料科学家、化学家、设备和光学工程师，内容涵盖了基于二维材料的天然超材料基本结构、材料工程、基础物理、光子和光电器件等。
图1.超材料与二维材料的重叠。
图2.超材料与二维材料互相促进发展历史。梦里寻"Meta-"千百度，暮然回首，它亦在二维世界处（语出ChengweiQiu教授）。
戴志高博士先后在武汉大学、澳大利亚蒙纳士大学学习和工作，2019年作为高层次人才引进来到中国地质大学（武汉）工作，主要从事极化激元增强和低维光电材料研究。未来，将重点围绕新型极化激元增强光电材料应用研究开展工作。（来源：中国地质大学（武汉））
论文地址：
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemrev.9b00592