刘凡新科研成果

个人简介 刘凡新，1977年生，江苏徐州，中国致公党员，博士/博后，教授，博士生导师。2021-2024同济大学附属上海第十人民医院核医学科特聘研究员。现任应用物理系主任。现任教育部高等学校光电信息科学与工程专业教学指导华东分委员会协作委员、国家一流专业-光电信息科学与工程专业负责人、浙江省物理学类专业教学指导委员会委员。主要从事人工微纳结构的精确制备及其光学新效应研究，具体围绕人工微纳结构及其光学新效应中的关键科学问题，通过理论设计、结构制备、性能调控等，建立一系列独具特色的人工微纳结构的精确制备与调控的新技术，获得控制光激发、传播及耦合的新方法和新途径。具体为：1）从事表面等离激元光学相关的理论及实验研究，利用纳米压印技术发展了新型金属耦合结构的精确制备方法，实现基于量子效应影响下最优耦合电磁场的调控，并研究其在光电检测器件中的应用。2）金属耦合结构与新型过渡金属二维材料的光学耦合研究，主要从单光子发射、激子耦合机制、电场调控光学性能、非线性光学等方向开展研究工作。3）表面等离激元由于可实现对光场态密度的增强，因此在新型表面拉曼增强衬底，高灵敏度传感器件，纳米光子学等方面有着重要的应用。我们主要基于表面增强拉曼技术开展生物医学疾病的早期诊断检测等方向。工作经历和教育背景  2022.1 - 至今    浙江工业大学，理学院应用物理系，三级教授  2020.7 - 至今    浙江工业大学，理学院应用物理系主任，博士生导师  2021.10 - 2024.10 同济大学附属上海第十人民医院 核医学科 特聘研究员  2016/12 - 至今   浙江工业大学，理学院应用物理系，教授，博士生导师  2019.09 - 2019.12 美国南加州大学，电子物理系，访问教授，合作教授：汪涵 教授   2014/09 - 2015/09 美国南加州大学，电子物理系，访问学者，合作教授：吴蔚 教授   2011/07 - 2016/12 浙江工业大学，理学院应用物理系，副教授，研究生导师   2008/06 - 2011/07 南京大学物理学院及微结构物理国家重点实验室，博士后，合作导师：王振林教授   2004/05 - 2007/12  SAE Magnetics Ltd.(HK) (日本TDK集团)，真空开发部，高级工程师    2003/07 - 2003/09  中科院北京化学研究所有机固体实验室，刘云圻院士课题组访问研究   2004/03-2007/12， 华中科技大学，物理学院，博士，导师：姚凯伦教授联系方式：liufanxin@zjut.edu.cn. 科研项目 自2011年来，连续获得国家自然科学基金资助，共主持3项国家自然基金、1项省基金重点项目及1项省基金面上项目、4项南京大学国家重点实验室开放课题。1、浙江省自然科学基金重点项目，LZ22A040008，基于柔性金属纳米手指的耦合光场调控及其在疾病标志物分子检测应用，2022.1-2024.12，30万，在研，主持2、国家自然科学基金面上项目，11974015，基于量子等离激元效应的金属耦合结构精确制备及其电磁场调控，2020.01-2023.12，74万，在研，主持3、国家自然科学基金面上项目，11574270，金属Bowtie结构耦合电场强度的调控及表面增强拉曼散射研究，2016/01-2019/12，87.8万，已结题，主持4、国家自然科学基金青年项目，11104135，超薄类金刚石薄膜包覆金属微纳结构的奇异的表面等离激元特性及引发的表面增强拉曼散射，2012.01-2014.12，26万，已结题，主持5、浙江省自然科学基金面上项目，LY15A040005，超薄ta-C包覆Ag Bowtie结构及表面增强拉曼散射研究，2015.01-2017.12，8万，已结题，主持6、南京大学固体微结构物理国家重点实验室开放课题（主持），基于量子等离激元与二维材料激子强耦合（立项号：M33007，金额：3万），2020.05-2022.05.7、南京大学固体微结构物理国家重点实验室开放课题（主持），毛细管力诱导的金属微纳耦合结构的光学性能研究（立项号：M30053，金额：3万），2017.05-2019.05.8、南京大学固体微结构物理国家重点实验室开放课题（主持），超薄四面体碳膜修饰银Bowtie结构的表面等离激元性能研究（立项号：M27007，金额：6万），2014.05-2016.05.9、南京大学固体微结构物理国家重点实验室开放课题（主持），超薄DLC修饰金属微纳结构的奇异的表面等离激元性能研究（立项号：M25003，金额：4万），2012.01-2013.12. 科研成果 1. 以主要完成人获2018年度江苏省科学技术一等奖；成果名称：金属微纳结构材料的精确制备、光学新效应及应用基础。2.、专利（1）中国授权发明专利：一种基于悬空Au纳米手指闭合阵列结构的表面增强拉曼衬底及其制备方法，专利号：ZL201910666854.6，刘凡新、王振林。（2）中国授权发明专利：一种表面增强拉曼衬底的制备方法，专利号ZL201710825180.0，刘凡新。（3）中国授权发明专利：基于类金刚石薄膜修饰金属纳米结构的表面增强拉曼衬底及其制备方法，专利号ZL200910234586.7，刘凡新，王振林。（4）中国授权发明专利：一种表面增强拉曼大面积金属纳米结构衬底及其制备方法，专利号：ZL200910234587.1，刘凡新，王振林。（5）中国发明专利：一种基于超薄四面体碳膜修饰Al纳米结构的表面增强拉曼衬底及其制备方法，专利号：201910732465.9，刘凡新。（6）中国发明专利：基于表面增强拉曼散射技术的脑钠肽检测装置和检测方法，专利号：202111191164.3，刘凡新。（7）中国发明专利：一种前列腺特异性抗原的检测装置和检测方法，专利号：202111191752.7，刘凡新。（8）中国发明专利：一种基于表面增强拉曼散射技术的汞离子定量检测方法，专利号：202111191165.8，刘凡新。（9）中国发明专利：一种实现非辐射局域场的金属纳米结构及其制备方法，专利号：202111487553.0，刘凡新。3、论文著作（近年代表性论文）1.）Guangxu Su, Anyuan Gao, Bo Peng, Junzheng Hu, Yi Zhang*, Fanxin Liu*, Hao Zhang*, Peng Zhan* and Wei Wu. Observation of in-plane exciton–polaritons in monolayer WSe2 driven by plasmonic nanofingers. Nanophotonics (2022).2.）Yunxia Sui, Pan Hu, Dalong Pan, Zhanshuo Jiang, Qianliang Song, Guangxu Su*, Wei Wu and Fanxin Liu*. Long-range interference of localized electromagnetic field enhancement in plasmonic nanofinger lattices. Frontiers in Physics (2022).3.）Guangxu Su, Pan Hu, Junzheng Hu, Xinluo Wang, Guoliang Wu, Yunpeng Shang, Peng Zhan, Fanxin Liu* and Wei Wu*. Collapsed Nanofingers by DNA-Functionalization as SERS Platform for Mercury Ions Sensing. Journal of Raman Spectroscopy (2022).4.）Zerui Liu, Deming Meng, Guangxu Su, Pan Hu, Boxiang Song, Yunxiang Wang, Junhan Wei, Tianyi Yuan, Hao Yang, Buyun Chen, Tse-Hsien Ou, Sushmit Hossain, Matthew Miller, Fanxin Liu*, and Wei Wu*. Ultrafast Early Warning of Heart Attack through Plasmon-Enhanced Raman using Collapsible Nanofingers and Machine Learning. Small (2022)5. ） Jie Wang, Zhenqiu Wu, Junhan Wei, Junzheng Hu, Huikang Yu, Guangxu Su, Lumang Hu, Xiaodong Yan, Peng Zhan, and Fanxin Liu*. Improving Aluminum Ultraviolet Plasmonic Activity through a 1 nm ta‐C Film. ACS Applied Materials & Interfaces 2021, 7672. (封面文章).6. ） Jiangbin Wu, Hung-Yu Chen, Ning Yang, Jun Cao, Xiaodong Yan, Fanxin Liu, Qibin Sun, Xi Ling, Jing Guo and Han Wang. High tunnelling electroresistance in a ferroelectric van der Waals heterojunction via giant barrier height modulation. Nature Electronics 2020, doi.org/10.1038/s41928-020-0441-9.7.）Huan Zhao, Beibei Wang, Fanxin Liu et al. Fluidic Flow Assisted Deterministic Folding of Van der Waals Materials. Advanced Functional Materials 1908691 (2020).8.）Junzheng Hu, Huikang Yu, Guangxu Su, Boxiang Song, Jie Wang, Zhenqiu Wu, Peng Zhan,  Fanxin Liu,*et al. Dual-Electromagnetic Field Enhancements through Suspended Metal/Dielectric/Metal Nanostructures and Plastic Phthalates Detection in Child Urine,  Advanced Optical Materials  1901305 (2019).9.）Fanxin Liu, Boxiang Song, Guangxu Su, Oven Liang, Peng Zhan, Han Wang, Wei Wu, Yahong Xie, Zhenlin Wang. Sculpting Extreme Electromagnetic Field Enhancement in Free Space for Molecule Sensing. Small 1801146 (2018) (封面文章). 10.）BY&Ke Li, Ping Gu, Zhen Li, Chaojun Tang, Fanxin Liu* et al. Thermal stability of ultrathin and high dielectric ta‐C films coated with Ag nanostructures for SERS.  Journal of Raman Spectroscopy 49, 431 (2018). 11.）Boxiang Song, Yuhan Yao, Roelof E. Groenewald, Yunxiang Wang,He Liu, Yifei Wang,Yuanrui Li,  Fanxin Liu, Stephen B. Cronin, Adam M. Schwartzberg, Stefano Cabrini, Stephan Haas, Wei Wu. Probing Gap Plasmons Down toSubnanometer Scales Using CollapsibleNanofingers, ACS Nano 11, 5836 (2017). 12.）Fanxin Liu*, Chaojun Tang, Peng Zhan, Zhuo Chen, Zhenlin Wang*, Released Plasmonic Electric Field of Ultrathin Tetrahedral-Amorphous-Carbon Films Coated Ag Nanoparticles for SERS, Scientific Reports (NPG) 4, 4494 (2014).13.）Fanxin Liu*, Chaojun Tang, Zhenlin Wang*, Chenhua Sui, Hongtao Ma, A New Dielectric of Ta-C Film Coated Ag-Nanoparticles Hybrids for Enhancing TiO2 Photocatalysis. Nanotechnology 25, 125703 (2014) (Highlight As a cover paper).14.）Fanxin Liu*, Hongtao Ma, Chaojun Tang, Si seed layer thickness effect on the structure of ultrathin ta-C, Surface & Coating Technology 235, 117 (2013).15.）Fanxin Liu*et al., Silver Macro-texture Substrates Fabricated by Plasma Selective Etching for Surface-enhanced Raman Scattering, Journal of Raman Spectroscopy 44, 393(2013).16.）Fanxin Liu*, Zhishen Cao, Chaojun Tang, Ling Chen, Zhenlin Wang*, Ultrathin Diamond-like carbon film coated silver nanoparticles based substrates for surface-enhanced Raman spectroscopy, ACS Nano 4, 2643 (2010). 育人成果 1.荣获2020年度浙江工业大学优秀教师称号。2.指导本科生参加第十二届浙江省大学生物理实验与科技创新竞赛（2021年），获省一等奖，3. 指导本科生获全国物理实验（创新）国家三等奖（2021年）。 社会服务 现任教育部高等学校光电信息科学与工程专业教学指导华东分委员会协作委员、国家一流专业-光电信息科学与工程专业负责人、浙江省物理学类专业教学指导委员会委员。 教学与课程 专业导论（光电信息与科学专业）大学物理（留学生） 内容来自集群智慧云企服 www.jiqunzhihui.net