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光电科学与工程系

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秦伟平

 

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一、简  历

秦伟平,教授、博士生导师。

受教育经历:

1996年-1999年,中科院长春物理研究所,凝聚态物理专业,研究生/博士;

1979年-1984年,清华大学,工程物理系,核材料专业,本科/学士。

研究工作经历:

2005年8月-现在吉林大学,电子科学与工程学院,集成光电子学国家重点联合实验室,院学位授予委员会主席,教授,博士生导师;

2004年-2005年,中科院长春光机与物理研究所,中科院激发态物理开放实验室,研究员(正教授级),博士生导师;

2002年-2004年,韩国昌原国立大学,基础科学系,研究教授;

1999年-2002年,中科院长春光机与物理研究所,中科院激发态物理开放实验室,研究员(正教授级),博士生导师;

1996年-1999年,中科院长春物理研究所,中科院激发态物理开放实验室,实验室副主任,高级工程师;

1997年8-9月,美国圣霍赛,美国光谱物理公司,学习飞秒激光技术;

1993年-1997年,中科院长春物理研究所,中科院激发态物理开放实验室,高级工程师;

1992年8-10月,意大利理论物理中心,访问学者;

1988年-1991年,中科院长春物理研究所,中科院激发态物理开放实验室,工程师;

1984年12月-1987年,中科院长春物理研究,第一研究室,助理工程师;

1984年8月-11月,长春人事局,专业技术干部科,职员。

荣誉称号、学术/社会兼职:

国务院政府特殊津贴获得者,国家科技奖励评审专家,长白山学者,吉林省高级专家,吉林省有突出贡献的中青年专业技术人才,长春市有突出贡献专家,中国稀土学会发光专业委员会委员,中国仪表功能材料学会理事,吉林大学电子与工程学院学位授予委员会主席。

二、研究方向

Yb离子团簇合作跃迁理论及其高能光子多重劈裂的关键技术研究。如何有效地突破下转换发光材料的量子产率极限是本研究方向拟解决的关键性科学问题。Yb3+团簇合作跃迁的发现为解决这个问题提供了可能。通过Yb3+团簇的合作吸收,一个紫外光子将被劈裂成三个能量基本相同的近红外光子,从而实现对高能光子的多重劈裂。该技术对光伏产业和新型紫外探测器的发展具有重要意义。

稀土离子团簇合作敏化上转换发光研究。稀土离子团簇合作敏化是我们研究组发现的一种新的上转换物理机制。通过多光子过程,合作敏化可以间接激发多种离子或荧光基团,将近红外光转化为不同波长的紫外光和可见光。本方向的目的是研究团簇敏化在上转换过程中的作用、探索新型的上转换发光材料。

红外光催化及“红外光子刀”。二氧化钛(TiO2)具有强的光催化能力,是用于解决环境污染问题的重要材料。但是,TiO2的宽禁带特征决定了只有占太阳光5%的紫外光才能使其产生降解功能。拓展TiO2基光催化材料的光频响应范围至近红外区,将极大地提高其光催化效率。本研究方向拟利用紫外上转换发射材料与宽紧带半导体的复合制备,研制高效率红外光催化复合纳米材料;得到此类材料在光动力学治疗应用中的关键参数,发展“红外光子刀”技术。

研制基于光频转换效应的新型光伏电池涂层材料。光频转换涂层材料可分为两类:高量子效率的多光子下转换材料和低阈值多波长耦合的上转换材料。通过在传统的晶硅太阳电池上耦合高效波长上、下转换膜,可以构建基于波长转换效应的新型硅电池器件。下转换膜的作用是吸收太阳光谱中的短波光子并将其剪裁成硅电池敏感响应的长波光子;上转换膜的作用是将太阳光谱中亚带隙的长波光子转换为可被硅电池敏感响应的光子,从而增加光伏电池的能量转换效率。

基于光控GVD的全光可调控信息器件的研究。在未来超高速通信网中,光开关和全光路由器是其中重要的组成部分,而光缓存器是实现信号路由的关键部件。具有超快响应时间的光控GVD是研制全光可调控信息器件的关键。在强光作用下,光克尔效应会引起纤芯中的折射率发生变化,因此导致GVD和群速度(波包在空间中传递的速度)的变化。这意味着,利用光控GVD可以实现全光可调缓存器。光克尔效应具有飞秒量级的响应时间,因此利用光控GVD可以实现具有THz带宽的全光可调缓存器。

科学仪器设计、开发与研制。继续优化“全自动程控纳米材料合成仪”,使其能够逐渐地扩大可合成材料的范围,并于近期产品化。优化设计“光纤飞秒激光器”,降低重复频率、提高单脉冲能量,并于近期产品化。研制大功率“中红外超宽带相干光源”。研制基于纳米上转换发光技术的“流式细胞仪”,获得具有知识产权的关键技术。

三、承担科研项目及获奖

1.承担科研项目:

Yb离子团簇合作跃迁理论及其高能光子多重劈裂的关键技术和实验方法研究,国家自然科学基金,110万,2015年 - 2018年;

光频上转换的材料尺寸效应研究,国家自然科学基金,95万,2013年- 2016年;

微结构光纤光子集成器件,集成光电子国家重点实验室自主课题重点项目,100万,2012年- 2016年;

红外光催化材料的设计与制备研究,国家自然科学基金,37万,2011年- 2013年;

稀土光电功能材料与器件研究,集成光电子国家重点实验室自主课题重大项目,144万,2007年- 2011年;

稀土掺杂微纳晶体本征光学双稳态的研究,国家自然科学基金,40万,2009年- 2011年;

用于疾病诊治的多功能上转换荧光纳米颗粒,863计划项目,97万,2009年- 2011年;

Si0.75C0.25有序超结构合金的制备及物理性质研究,国家自然科学基金,29万,2007年- 2009年。

飞行微粒子的瞬态光谱、强紫外上转换发光特性及应用研究,国家自然科学基金,30万,2003 – 2005年;

稀土离子在纳米空间中的定位镶嵌及其光学性质,国家自然科学基金,26万,2005 – 2007年;

稀土功能材料的基础研究---稀土掺杂的反Stokes荧光制冷材料的研究,“973”课题,80万,1999年– 2002年;

作为激光制冷固态介质的稀土材料的研究,国家自然科学基金,13.8万,1998年- 2000年;

激光诱导的反斯托克斯荧光制冷的研究;中科院重点基础研究基金,20万,1998年– 2000年。

2.科研获奖

近红外光激发下高阶多光子上转换过程及其强紫外上转换光发射的研究,国家自然科学奖,二等奖,中华人民共和国国务院,2011年,排名第一;

强紫外上转换发光材料及其特性的研究,吉林省科技进步奖,一等奖,吉林省科学技术厅,2010年,排名第一;

稀土掺杂纳米晶材料的发光学性质     教育部自然科学奖,二等奖,中华人民共和国教育部,2009年,排名第二;

室温光谱烧孔的研究吉林省科学技术进步奖,三等奖,1999 年,排名第二名

玻璃中稀土离子上转换发光研究,中国科学院自然科学奖,三等奖,1999 年排名第五名

室温光谱烧孔研究,中科院长春分院自然科学奖,一等奖,1998 年,排名第二名

玻璃中稀土离子上转换发光研究,中科院长春分院自然科学奖,一等奖,1998年,排名第五名

无机光子选通光谱烧孔材料的研究,中国科学院自然科学奖,三等奖,1992年,排名第五名。

四、讲授课程

本科生课程:量子力学、光电子前沿讲座

研究生课程:激光光谱学(I、II)、科学论文英语写作基础

五、代表性工作及论文

近期代表性论文:

1、Multi-ion cooperative processes in Yb3+ clusters, LIGHT: SCIENCE & APPLICATIONS, 3 (2014) e193.

2、Near-infrared photocatalysis based on YF3: Yb3+, Tm3+/TiO2 core/shell nanoparticles, CHEMICAL COMMUNICATIONS, 13 (2010) 2304-2306.

3、Highly plasmon-enhanced upconversion emissions from Au@beta-NaYF4:Yb,Tm hybrid nanostructures, CHEMICAL COMMUNICATIONS, 27 (2011) 7671-7673.

4、Facile synthesis of beta-NaLuF4:Yb/Tm hexagonal nanoplates with intense ultraviolet upconversion luminescence, CRYSTENGCOMM,         11 (2011) 3782-3787.

5、Power switched multiphoton upconversion emissions of Er3+ in Yb3+/Er3+ codoped beta-NaYF4 microcrystals induced by 980 nm excitation, OPTICS EXPRESS, 3 (2010) 2934-2939.

6、Bright white upconversion emission from Yb3+, Er3+, and Tm3+-codoped Gd2O3 nanotubes, PHYSICAL CHEMISTRY CHEMICAL PHYSICS, 27 (2010) 7620-7625.

7、Ultraviolet and violet upconversion fluorescence of europium (III) doped in YF3 nanocrystals, OPTICS LETTERS, 18 (2009) 2781-2783.

8、Single-phased luminescent mesoporous nanoparticles for simultaneous cell imaging and anticancer drug delivery, BIOMATERIALS, 29 (2011) 7226-7233.

9、Water-soluble Yb3+, Tm3+ codoped NaYF4 nanoparticles: Synthesis, characteristics and bioimaging, JOURNAL OF ALLOYS AND COMPOUNDS, 1 (2012) 70-73.

10、NIR-Responsive Photocatalytic Activity and Mechanism of NaYF4:Yb,Tm@TiO2 Core-Shell Nanoparticles, ACS CATALYSIS, 3 (2013) 405-412.

11、Greatly enhanced size-tunable ultraviolet upconversion luminescence of monodisperse beta-NaYF4:Yb,Tm nanocrystals, JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY, 35 (2011) 13413-13421.

12、Ultraviolet upconversion fluorescence of Er3+ induced by 1560 nm laser excitation, OPTICS LETTERS, 14 (2010) 2442-2444.

13、Passively Q-switching induced by gold nanocrystals, APPLIED PHYSICS LETTERS, 15 (2012) 151122.

14、Enhanced deep-ultraviolet upconversion emission of Gd3+ sensitized by Yb3+ and Ho3+ in beta-NaLuF4 microcrystals under 980 nm excitation, JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY C, 13 (2013) 2485-2490.

15、Sub-10 nm BaYF5:Yb3+, Er3+ core-shell nanoparticles with intense 1.53 m fluorescence for polymer-based waveguide amplifiers, JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY C, 7 (2013) 1525-1530.

16、Temperature sensor based on the UV upconversion luminescence of Gd3+ in Yb3+-Tm3+-Gd3+ codoped NaLuF4 microcrystals, JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY C, 35 (2013) 5502-5507.

授权发明专利:

具有800nm强近红外上转换发射特性的生物荧光纳米颗粒及其应用,ZL 2012 1 0067707.5;

由半导体材料和上转换材料组成的红光或红外光催化材料,ZL 2009 1 0067512.9;

一种基于上转换材料的红外光触发药物可控释放方法,ZL 2010 1 0107772.7;

纳米金修饰的增强型上转换发光复合材料及其制备方法,ZL 2010 1 0582382.5;

一种诱导制备小尺寸六角相NaYF4纳米基质材料的方法,ZL 2011 1 0048136.6;

配有气体延迟线的非相干光时间延迟四波混频系统,ZL 98124266.9;

精确读取时间延迟量和消除群速度色散的气体延迟系统,ZL 00104281.5;

光纤线圈型激光制冷器,ZL 99126983.7;

单分子--光子制冷泵,ZL 99126982.9;

一种飞秒超快过程的测量方法及装置,ZL 02127180.1;

溶胶-凝胶法制氮化镓纳米多晶薄膜,ZL 03110867.9。

授权新型专利:

血清荧光癌症诊断仪ZL 93.2 12835.1;

用于飞秒技术的气体延迟线组件ZL 98246147.X;

钇铝石榴石激光器剩余红外光波长扩展仪ZL 98246477.O;

用于大规模集成电路冷却的激光制冷器ZL 99258552.X;

相干激光气体压力变化高精度监测仪ZL 00234624.9;

具有消除群速度色散功能的气体延迟器ZL 00235019.X;

聚苯乙烯泡沫基材的多彩内外墙保温装饰砖ZL 99247986.X。

六、报考要求

有理想、有成功欲、动手能力强、理工科专业。

七、毕业生去向

硕士---美国、日本、澳大利亚读博;华为、中兴、百度、富士康等公司工作;

博士---美国、加拿大、日本、香港、韩国做博后;高校、中科院,任教、从事科研工作。

八、联系方式

办公室:吉林大学前卫南区,唐敖庆楼D325

电  话:0431-85153853

E-mail:wpqin@jlu.edu.cn


 

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