球王会官方纳光电子前沿科学中心王兴军、肖云峰和龚旗煌联合课题组在纳米标准单颗粒检测中获得重

　　日前，北京大学纳光电子前沿科学中心王兴军课题组（信息科学技术学院电子学系）和肖云峰、龚旗煌课题组（物理学院）在微纳光学传感研讨中获得重要发展。他们使用光学暗场外差干与仪和频率改换相结合的传感新方法，将实时信号采样噪声降低了两个数量级，并成功完成了聚苯乙烯纳米微粒和单个病毒样颗粒的高灵敏度检测。

　　光学倏逝场传感器具有超高灵敏度和非符号等共同优势，在精细丈量、环境安全、生命健康等多范畴使用中发挥着重要作用。但是，在传感进程中固有的低频电噪声，首要包含1/f低频噪声，导致许多重要生化进程（例如抗原-抗体反响、细胞运动和脱氧核糖核酸杂交等）的动态监测难以完成。

　　为此，联合课题组提出一种经过光学暗场外差干与仪与频率改换相结合的传感新方法，可对1/f噪声进行高效按捺【图(a)】，并经过CMOS兼容的暗场外差波导干与结构完成了纳米标准单颗粒的超高灵敏度检测【图(b)】。试验中，采样噪声起伏被按捺了两个数量级，使得成功检出半径为30 nm的单个聚苯乙烯颗粒（信噪比高于14 dB）和人类免疫缺点病毒1型（HIV-1）病毒样颗粒（SNR～20 dB）。经过对传感信号的核算和剖析，检测极限有望进一步提高，并完成对纳米颗粒尺度的准确丈量。与此同时，联合课题组还提出集成波导阵列的方案，大起伏提高检测速度，有望完成对多种病毒或分子进行复合型检测。

　　2021年3月30日，相关研讨成果以《1/f噪声按捺的片上光学传感》（“1/f-noise-free optical sensing with an integrated heterodyne interferometer”）为题，在线宣布于《天然·通讯》（Nature Communications）；榜首作者是北京大学2017级博士研讨生金明和“博雅”博士后唐水晶，通讯作者为王兴军教授和肖云峰教授。重要合作者、工学院陈匡时研讨员供给了HIV-1病毒样颗粒，有力支撑了本项研讨。

　　上述作业得到国家天然科学基金、国家重点研制方案、人工微结构和介观物理国家重点试验室、区域光纤通讯网与新式光通讯体系国家重点试验室和北京大学高性能核算渠道等支撑。

　　北京大学纳光电子前沿科学中心是我国施行“高等学校基础研讨珠峰方案”的核心内容，是教育部推进高等学校加强基础研讨、完建立异引领的重要行动，于2018年正式发动。北京大学纳光电子前沿科学中心作为获得第一批立项的前沿科学中心之一，旨在打破学科边界和院系壁垒，交融集成纳光子与微电子的优势，展开基础性、前瞻性、多学科深度穿插交融的立异研讨。中心环绕纳光电子物理与器材、纳光电子集成与测验、纳光电子芯片与使用等三大方向展开研讨，汇聚了包含光学、凝聚态物理、微电子与固体电子学、物理电子学、通讯与信息体系等多学科的骨干力量，推进研讨的深度穿插和高度交融。建立两年来，已在队伍建造、渠道建造等方面获得明显成效：新增我国科学院院士1名、教育部“长江学者奖赏方案”特聘教授2名、国家杰出青年科学基金获得者3名、杰出青年科学基金获得者1名等；在《科学》（Science）、《天然》（Nature）宣布论文6篇，子刊20余篇；研讨成果4次当选我国光学十大发展，在首届我国半导体十大研讨发展评选中独中四元，充沛展现出面向世界科技前沿和国家严重需求的立异研讨激起的新生机和新动力。中心首席科学家由物理学院龚旗煌院士担任，学术委员会主任由信息科学技术学院黄如院士担任。