本网讯(通讯员 吴丕业 马良)近日，光能数理学院马良副教授指导2022级硕士生刘洋，以第一作者在Science子刊《Science Advances》上发表了题为《Strong interaction between plasmon and topological surface state in Bi2Se3/Cu2-xS nanowires for solar-driven photothermal applications》的研究论文。武汉工程大学为第一通讯单位，马良副教授为第一通讯作者。这是我校首篇以第一单位在Science子刊发表的文章。
开发高性能光热材料和揭示其机理是光热应用的基础。研究团队成功证明了等离激元与拓扑表面态之间的强相互作用可以改善Bi2Se3/Cu2-xS纳米线的光热性能。通过将Cu2-xS纳米片生长在Bi2Se3纳米线上，利用等离激元共振和拓扑表面态诱导的光学特性，产生了宽而高效的光吸收。通过一系列实验证明了异质结中的强共振耦合、拓扑表面态诱导的热电子注入和等离激元诱导的热空穴弛豫可以使Bi2Se3/Cu2-xS具有优异的光热性能。研究团队还通过将该光热材料负载到带有热电模块的水凝胶中，在模拟太阳光照射下，Bi2Se3/Cu2-xS蒸发器的水蒸发速率为3.67 kg m-2 h-1，太阳-水蒸气转换效率为95.2 %，最大输出功率为1.078 W/m2。此外，该装置还创新性地引入了锥形反射镜，在无需额外能量输入的前提下，极大提高了蒸发速率和最大输出功率。这项研究为基于拓扑绝缘体的先进光热材料设计和可持续性的水电联产蒸发装置开发提供了见解和启发。
Science Advances是美国科学促进协会于2015年创刊的开源期刊，专注于发表高质量、影响力强的研究和综述论文，期刊年发表文章约2000篇，为综合学科领域的中科院SCI一区TOP期刊。
近年来，学校加快推进一流学科建设，通过实施一流学科重大标志性成果“揭榜挂帅”制度、出台学校学术期刊分级名录、制定一流学科建设成果分类分级清单等工作举措，实现了标志性成果加快产出。(审稿 熊伦)
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