近日，长江大学物理与光电工程学院研究生在国际知名光学期刊《Optics & Laser Technology》 （中科院二区Top期刊，影响因子：5）上发表题为“Dual-encryption structural color display with ultrawide gamut and tunable brightness in one-dimensional borophene photonic crystals”（具有超宽色域和亮度可调的一维硼烯光子晶体二重加密结构色显示）的高水平研究论文。该期刊是 Elsevier旗下权威学术刊物，是光学与激光技术领域的核心期刊。论文第一作者为硕士研究生潘羿兆，通讯作者为陈方副教授，长江大学为唯一署名单位。
一维光子晶体作为经典光学结构，已被广泛应用于结构显色、光学滤波和生物传感等领域。然而，传统一维光子晶体在结构显色方面主要依赖调节谐振腔厚度，功能相对单一，难以突破RGB三原色及其色域边缘的着色范围限制，依然是该领域亟待解决的挑战。针对这一问题，研究团队引入二维硼烯超材料，提出了一种基于多层borophene/SiO₂堆叠结构的一维硼烯光子晶体。通过协同调控硼烯的动态载流子密度和缺陷层厚度，该结构实现了高达269.2% sRGB色域的超宽色域覆盖，并成功构建了从白光到单色光的色相塔。进一步研究表明，通过调节borophene/SiO₂层的配置比例，还可实现结构亮度的有效调控。基于上述特性，研究团队结合像素编码技术，实现了图像的双重加密功能。利用传输矩阵法（TMM）与时域有限差分法（FDTD）获得的仿真结果高度一致，为结论提供了可靠支撑。该硼烯光子晶体为彩色显示与滤色领域开辟了新的研究方向，在彩色显示、滤光器件及图像防伪等方面具有广阔的应用前景。
未来，研究团队将继续聚焦微纳光学结构在结构着色、光学成像、光场调控等领域，开展具有实际应用价值的创新研究。该项研究工作得到了国家自然科学基金的支持。
文章链接：https://doi.org/10.1016/j.optlastec.2026.114949
（审核 水涛 编辑 梁军）
