WILEY人物访谈——南方科技大学刘言军副教授

人物访谈

随着21 世纪初液晶技术的革新及蓬勃发展,液晶光子学材料和器件在快速响应显示技术、增强现实、光场调控衍射光学器件、等离激元、光通信等方面展现出蓬勃的生机。本期Wiley人物访谈邀请到了南方科技大学刘言军副教授与读者分享他近期在液晶光电子学、等离激元光子学、超材料及超表面等领域的研究进展与科研心得。

个人简介

刘言军博士目前在深圳南方科技大学电子与电气工程系任职副教授。他于2007年获得新加坡南洋理工大学博士学位,2003年获得复旦大学理学硕士学位,2000年获得山东大学工学学士学位。在入职南方科技大学之前,他曾在新加坡南洋理工大学作过副研究员,分别在意大利欧洲非线性光谱实验室和美国宾州州立大学作过博士后,以及在新加坡科技局材料研究院担任过研究科学家。刘言军博士主要从事液晶光电子学、等离激元光子学、超材料及超表面等领域的研究。目前已经累计发表文章180多篇,会议邀请报告30多次,出版专著5章节,申请专利20余项,论文总引用超过4800次,H指数40 (Google Scholar数据)。此外,刘言军博士还荣获2006年国家优秀自费留学生奖;2007年ICTP TRIL Programme Fellowship;2016年入选国家级青年人才项目; 2017年入选广东省“珠江人才计划”青年拔尖人才和深圳市孔雀计划B类人才。

科研访谈

MVC:能否请您简单介绍一下课题组目前的主要研究工作? 

刘言军(LYJ):课题组目前主要从事液晶光电子学和微纳光学领域的研究。具体而言,主要开发基于相分离技术的液晶微透镜阵列的制备及应用;基于金属/电介质和液晶结合微纳光学器件及应用。

MVC:前面提到您在液晶光子学和等离子激元光子学领域耕耘了多年,首次发明了用声表面波驱动的聚合物分散液晶(PDLC)光学阀门,相关研究成果发表在《Advanced Materials》(Adv. Mater. 2011, 23, 1656)并被选为封面,能为读者们剖析该工作的灵感来源吗? 

LYJ这个工作说来挺有意思的。我在硕士和博士学习期间就对PDLC材料和应用开发就做了比较多的工作。但是一个比较重要的问题一直很难解决,那就是PDLC器件的高电压驱动问题,尤其是HPDLC中液晶微滴非常小的情况下(通常只有几十纳米),驱动电压更高。虽然我们也在该材料体系中添加表面活性剂可以有效降低驱动电压,但是效果还不足够理想。因此这个问题一直就留在我的脑海中。当我在美国宾州州立大学Tony Huang课题组做博士后研究中,接触了大量基于声波的微流控研究,注意到声表面波可以对液晶有很好的驱动作用。我于是考虑为何不试一下用声表面波来驱动PDLC解决高电压驱动问题。在实验中,我们发现用声表面波对液晶微滴有很好的驱动作用,从而完成了这个工作。当然在完成这个工作的过程中,我们也发现了用声表面波驱动PDLC光学阀门也存在其它的问题,比如热效应问题,这样促使我们在这个领域继续开展相关的工作。 

MVC:从新加坡到佛罗伦萨,从斯泰特科利奇再回到新加坡,多年的海外留学和工作经历为您的生活和科研工作带来了什么影响? 

LYJ我在国外留学去过几个不同的国家,这几段学习经历让我受益匪浅。我感触最深的是每个国家或者地区有着自己的科学文化传统,做研究的方法和套路也各具特色。总的来说让我开阔了眼界,也拓展了研究视野。这对我以后自己独立开展工作有着很大的影响。我会有意识地将这些特色融合到我课题组的科研活动中。另外,我自己在不同国家的学习经历和经验也让我更加鼓励学生走出国门,开拓视野,我想这对他们以后的发展也更为有利。

 MVC:从济南、上海和深圳,到新加坡、佛罗伦萨和斯泰特科利奇,在您的人生经历中对您影响较大的人是谁(们)? 

LYJ一路从读硕士到博士再到博士后研究,我个人觉得很幸运的是碰到好的导师,每一位导师的谆谆教导让我一步一个台阶走到今天,特别感恩!我的硕士导师徐克璹教授可能对我以后的发展影响更大一些。在我读硕士的时候,徐老师已经是接近退休的年龄。这样的年龄还是坚持在科研第一线,大部分时间进入实验室做实验,不单单是指导学生做实验,而且自己也开展独立的实验工作,真正体现了对科研的投入和热爱。这个对我的影响非常大,徐老师既是我的科研领路人,更是我一生学习的榜样。

 MVC:请您为读者总结一下基于PDLC材料的器件的设计思路,并展望其未来的研究重点和发展方向。 

LYJPDLC材料和器件的研究自1986年开始至今已经有近40年的历史了,相关研究也取得了长足的进步。PDLC的制备主要集中在光聚合,而且可以根据光强的分布聚合形成聚合物和液晶跟随光强分布的特点。简言之,就是可以完全复制光强分布。根据这样的一个特点,PDLC从材料配方到器件设计可以千变万化,总体的思路就是两大类:一类是控制PDLC中聚合物和液晶的随机分布;一类是控制PDLC中聚合物和液晶的有序规则分布,从而可以按需设计实现对光场的调制。目前PDLC的材料和器件面临的主要问题是相分离程度还不够理想、驱动电压偏高等。未来的研究重点是通过材料改性提高其相分离度、降低驱动电压,从而为PDLC材料和器件走向实用化奠定坚实的基础。

 MVC:您在选择研究生的时候有什么标准?对有志从事科学研究的同学们有什么建议

LYJ我对招收研究生的一个主要原则就是对所从事的科研领域有兴趣和热情。兴趣是第一位的,对所从事的科研活动真正有兴趣才有可能做好。当然有了兴趣不代表一定能做好。如果他/她自我驱动力强、目标明确、 善于思考和解决问题,基本上就不会差。因此我对有志于从事科学研究的同学们所给出的建议也是努力培养对科研的兴趣,做好基础知识的积累,多跟周围的师长朋友讨论和交流。