譚成忠

譚成忠，男，南京大學材料科學與工程系長江學者特聘教授。聘任崗位：材料學。博士生導師。在光電功能材料及器件實驗室工作。1979-1983：中南礦冶學院（中南大學）學士學位。1986-1988：中國科學院地球化學研究所研究實習員，助理研究員。

基本介紹

• 中文名：譚成忠
• 國籍：中國
• 職業：教授
• 主要成就： 南京大學材料科學與工程系長江學者特聘教授

基本情況

學歷

1983-1986：中國科學院地球化學研究所碩士學位

1989-1993：Freie Universität Berlin, Germany 博士學位

1993-1994：Universität Dortmund, Germany 博士後研究

1994-2000: Freie Universität Berlin, Germany 教授資格（Habilitation）

工作簡歷

1994-2000：Freie Universität Berlin ，Germany 教授資格（Habilitation）

2000.1-2000.12：Freie Universität Berlin, Germany, Priv.Doz

2001.1-現在：南京大學材料科學與工程系長江學者特聘教授

主要研究方向和科研成果

1. 透明介質中入射光的電磁能量與激發的偶極子的Hamiltonian的能量平衡關係

根據這一平衡關係，我們導出了Newton-Drude方程，介質色散方程。並根據SiO2玻璃不同密度下折射率的實驗結果對常用的Lorentz-Lorenz方程以及Newton-Drude方程進行討論。確定了Newton-Drude 方程的有效性： Tan,C.Z., Physica B 269, 373 (1999). 　2.介質平均極化率（the mean polarisability）與介質密度的微分關係 在固體理論中，介質的平均極化率一般認為是與介質密度無關的物理參數。但在色散理論中，介質的平均極化率α與介質不同波段範圍內的共振頻率有關。這些共振頻率對應于振動光譜（紅外、拉曼、紫外至可見）的吸收頻率。實際上這些光譜頻率隨介質密度（ρ），溫度，壓力發生改變。共振頻率與介質密度的關係由Grüneisen常數（γi）來描述。因此介質的平均極化率也是與介質密度有關的量。將這一關係式與Newton-Drude方程結合起來，系統研究了SiO2玻璃的熱光效應（折射率隨溫度的變化）與溫度以及色散的關係。以上這些工作是光波在介質中傳播的重要理論基礎。

Tan,C.Z., Arndt, J., Physica B229, 217 (1997).

Tan,C.Z., Arndt, J., Physica B233,（1997） Addendum.

Tan,C.Z., Arndt, J., Xie, H.S., Physica B252, 28 (1998).

Tan,C.Z., J.Non-Cryst. Solids 238, 30 (1999).

Tan,C.Z., Physica B269, 373 (1999).

Tan,C.Z., Arndt, J., J.Non-Cryst. Solids 249, 47 (1999).

3.介質材料在紅外波段範圍內折射率及色散的光學干涉測量方法 在紫外至可見光波段範圍內，介質的折射率可用稜鏡方法精確測量，但在紅外範圍由於缺乏合適的單色光源，一般來說介質折射率都通過對反射光譜的Kramers-Kronig變換獲得，精度較低，但光纖通訊中的套用均在紅外波段。因此紅外波段範圍內介質折射率的精確測量就顯得十分重要。我們建立一套完善的光學干涉測量方法，通過紅外光譜測量我們並可精確測量介質在紅外波段的折射率及色散。這一方法成功的套用於從室溫至580oC溫度範圍內SiO2玻璃在紅外波段範圍的折射率以及通過介質或金屬界面反射引起的光學相位變化。發現SiO2玻璃在紅外波段範圍內有兩個色散極小的波長位置。 　Tan,C.Z., J.Non-Cryst. Solids 223, 158 (1998).

Tan,C.Z., Physica B262, 98 (1999).

Tan,C.Z., J.Non-Cryst. Solids 249, 51 (1999).

Tan,C.Z., Arndt, J., J.Phys.Chem.Solids 61, 1315 (2000).

Tan,C.Z., Arndt, J., J.Phys.Chem.Solids 62, 1087 (2001).

4. 測量介質Faraday效應的動態及光譜方法 利用建立的這種方法，我們系統測量了SiO2以及TiO2 —SiO2玻璃的Faraday效應與色散的關係。

Tan,C.Z., Arndt, J., Physica B233, 1 (1997).

Tan,C.Z., Arndt, J., J.Non-Cryst, Solids 222, 391 (1997).

Tan,C.Z., Arndt, J., J.Phys.Chem.Solids 60, 1689 (1999).

5. 偏振光在介質傳播中的去偏效應及器件開發 偏振光在透明介質中傳播時，由於介質Rayleigh散射以及介質內部局部的非均質性而使透射光部分或者完全去偏。由於溫度變化引起的相變也可產生去偏效應。我們建立了一種實驗方法，用於測量與溫度有關的去偏作用。並且用於測量SiO2玻璃從室溫至1200oC範圍內的去偏效應。發現SiO2玻璃在800oC附近光性最為均勻，在低溫下發現了玻璃中微晶的相變，顯示在玻璃內部存在十分細小微晶顆粒。這一方法還可用於探測固體相變，並已獲得中國專利。

Tan,C.Z., Arndt, J., J.Non-Cryst, Solids 242, 149 (1998).

譚成忠，相變溫度測量裝置，中國專利號：99257382.3（1999）.

譚成忠，相變溫度測量裝置，中國專利號：99126217.4（1999）.

6. 光學橫波與光學縱波在介質中的相互作用及Doppler效應 在介質中，每個橫式的格波有三個波：一個是縱波，其振動方向沿著波矢的方向，即振動方向與波的傳播方向一致；兩個橫波，其振動方向與波的傳播方向垂直。入射光波可與格波相互耦合，由於光學縱波的振動特性，將使由光學橫波產生的極化複合輻射波產生頻率位移。我們首次在SiO2玻璃的透射光譜及反射光譜中觀察到了由於光學橫波與光學縱波的相互作用產生的Doppler位移。這對研究光波與格波的相互耦合作用提供了一種手段。

Tan,C.Z., Arndt, J., J.Chem.Phys. 112, 5970 (2000).

Tan,C.Z., J.Phys.Chem, Solids 63, 179 (2002).

7. 新型玻璃毛細管光學干涉儀的研製及空心波導 傳統的Fabry-Perot干涉儀是目前解析度最高的光學干涉儀。但是由於這一干涉儀兩面都鍍上高反射的金屬膜或者介質膜。使入射光大部分反射，因此這一干涉儀只適用於入射光很強的場合，新型的玻璃毛細管幹涉儀是一種高解析度、低損耗的干涉裝置，將在通訊，測量，醫學及國防上獲得套用。這一裝置已申請了中國發明專利，且已獲得實用新型專利（玻璃毛細管光學干涉裝置，中國專利號：ZL 01213421.X），並在2000年10月在北京召開的國際工程技術科學大會上作了簡略報導。

Tan,C.Z.,Development of the New Optical Interferometer of High Resolution and Low Loss in the Intensity of the Incident Light, Proc. Int. Conf. Eng. Tech. Tech. Sci. 2000, Beijing, Oct. 11-14, 2000, New Word Press. 　8.石英以及SiO2玻璃壓電效應和電致伸縮的光學干涉測量以及光纖超音波光學 壓電材料，如石英，在外加電場的作用下產生微小的形變，這是逆壓電效應。壓電材料的應變與外加電場強度成正比，而任何介質材料在外加電場作用下都產生電致伸縮。電致伸縮引起的形變與外加電場強度的平方成正比。逆壓電效應以及電致伸縮都是十分微小的變形。我們提出了一種光學干涉的方法來探測這種微小的變形。由於壓電效應以及電致伸縮，使平行於電場方向傳播的雷射的光程差發生變化，因而使樣品兩平行表面正反射的光束髮生干涉，對於壓電材料，反射光強度的變化頻率等於外加電場的變化頻率。而在電致伸縮材料中，光強的變化頻率是外加交變電場頻率的兩倍。 Tan,C.Z., Arndt, J., Physica B225, 202 (1996).

Tan,C.Z., Arndt, J., J.Non-Cryst. Solids 203, 109 (1996).