(通讯员 王迅)9月25日下午,应国家脉冲强磁场科学中心朱增伟教授邀请,北京大学刘开辉教授做客2025年第六期“强磁场科学与技术论坛”,为师生作了题为“二维材料光学晶体”的学术报告。

光学晶体(如BBO、KBBF、LiNbO₃等)作为激光技术与装备的核心功能材料,可实现激光频率转换、参量放大、信号调制、量子纠缠等关键作用,其性能直接支撑激光领域的技术突破与应用拓展。目前,基于传统体相光学晶体的物理理论体系与材料研发已日趋成熟,为激光技术的长期发展奠定了坚实基础,而二维材料凭借超高非线性系数、光学性质易通过外场调控、兼容硅基芯片等突出优势,成为新一代光学晶体的理想备选材料;但与此同时,二维材料存在光与物质相互作用距离短的固有短板,导致其非线性转换效率极低,难以满足实际应用需求,也成为制约其发展为实用化光学晶体的核心瓶颈。报告中,刘开辉教授详细分享了其团队在二维材料光学晶体领域的系列探索与创新成果,重点阐述了在材料生长设计、物理理论发展、光学器件构造三方面的关键思考与技术进展。其团队提出了转角二维材料光学晶体方案,有望突破传统材料的局限,构建新一代光学晶体体系,为激光技术开辟全新应用领域,为解决当前二维材料光学晶体实用化难题提供了重要方向。

刘开辉,北京大学博雅特聘教授,凝聚态物理与材料物理研究所所长。主要从事材料物理和光谱物理研究。近年来,以通讯作者发表的论文包括4篇Science、3篇Nature、27篇Nature子刊、5篇PRL,主编专著1部,授权国家发明专利50余项。曾获国家杰出青年科学基金、腾讯科学探索奖、北京市自然科学一等奖、中国物理学会胡刚复奖等。目前担任国家重大科研仪器研制项目负责人、国家工程重点项目首席科学家、国家重点研发计划项目首席科学家。研究成果入选2020年度中国重大技术进展,2020年、2024年中国半导体十大研究进展,2024年、2025年中关村论坛重大成果。