孔祥天

✨ 2008-09-01至2013-06-20，就读于南开大学光学专业，2013年6月博士研究生毕业，获得理学博士学位，导师：田建国教授
✨ 2004-08-30至2008-07-10，就读于东北大学应用物理学专业，2008年7月大学本科毕业，获得理学学士学位

✨ 2021-01-11至现在，南开大学（天津），物理科学学院，副教授
✨ 2018-08-01至2019-07-31，University of Washington（Seattle, WA, USA），Department of Chemistry，Research Associate，Tutor: Prof. David J. Masiello
✨ 2015-09-15至2018-07-31，Ohio University（Athens, OH, USA），Department of Physics and Astronomy, Visiting Postdoctoral Researcher，Tutor: Prof. Alexander O. Govorov
✨ 2015-06-18至2018-10-12，电子科技大学（四川，成都），博士后，合作导师：王志明教授
✨ 2013-07-03至2015-05-07，国家纳米科学中心（北京），博士后，合作导师：戴庆研究员

孔祥天，南开大学物理科学学院副教授，主要从事纳米光子学研究。

当前研究领域

基于二维材料的手性光学信号的产生、增强和调控。侧重于可见光波段的研究。

以往研究领域

2020年之前的研究领域包括（一）等离激元纳米结构的手性光学性质和光热效应；（二）金属纳米结构表面热电子生成效应及其在光催化领域的应用；（三）石墨烯等离激元特性和其它线性光学性质；（四）金属纳米颗粒、微纳结构的等离激元光学性质以及金属超颖材料、超表面的光学响应。

（一）等离激元纳米结构的手性光学性质和光热效应

在等离激元手性光学领域的学术贡献包括两个方面。

一方面，提出了光热圆二色性光谱技术理论。论证了手性超表面的手性光学吸收可在纳秒时间范围内转化为手性依赖强烈的温度分布。针对化学分子手性光学吸收非对称性弱的问题，具体提出了应用于手性光化学和手性辐射测量计的超表面设计理论方案，为对偏振依赖敏感的光化学和手性辐射测量提供了基础理论。

另一方面，通过设计石墨烯纳米组件手性超表面，将等离激元圆二色性光谱技术引入到中红外波段。根据中红外掺杂石墨烯纳米结构的等离激元共振效应，给出了设计手性石墨烯纳米组件的一般性规则，详细阐述了等离激元耦合和结构手性对中红外圆二色性光谱的影响。这个工作为增强一些重要的生物分子（如DNA分子、多肽分子等）的振动光活性提供了研究基础；同时其圆二色性谱线峰位处于人体热辐射峰位附近，为设计相应的热成像光学器件提供了可能性。

（二）金属纳米结构表面热电子生成效应及其在光催化领域的应用

针对等离激元热电子生成及其在光催化领域的应用，我们提出并发展了复杂结构金属纳米晶体表面热电子生成和注入的理论和一般性计算方法。 具体研究了日光照射下多“热”点纳米晶体表面热电子生成率和金属二氧化钛界面的热电子由金属表面隧穿到二氧化钛的注入率。阐述了金属热电子生成率和注入率对其材料、形状、尺寸的依赖关系。指出了银纳米晶体和小尺度金属纳米晶体在光催化领域的优势。我们在与Temple University的Hai-Lung Dai教授和美国陆军作战能力发展司令部化学生物中心的Brendan G. DeLacy博士合作过程中，将该理论应用于解释附着有银纳米盘的二氧化钛纤维对化学战模拟剂甲基对氧的增强催化分解效应 [J. Phys. Chem. C 2019, 123, 19579-19587]；在与西弗吉尼亚大学Nianqiang Wu教授合作中，通过该理论共同阐述了半导体二氧化钛中经由金纳米晶体注入的热电子的非热平衡分布 [ACS Nano 2018, 12, 7117-7126]； 在与美国阿贡国家实验室纳米材料中心Gary P. Wiederrecht博士合作中，将该理论应用于支持近红外狭缝等离激元的金属超表面结构中，解释了其超宽带热电子生成增强效应 [Nat. Commun. 2017, 8, 986]；在与西班牙维哥大学（Universidade de Vigo）的Miguel A. Correa-Duarte教授合作中，应用该理论解释了各向异性等离激元纳米晶体在二氧化钛光催化反应中的增强催化作用 [J. Phys. Chem. C 2016, 120, 11690-11699] 以及提供了通过控制热点空间分布以实时调控光催化效率的理论机制 [ChemCatChem 2018, 10, 1867-3880]。

（三）石墨烯等离激元特性和其它线性光学性质

在石墨烯光学研究领域，我们研究了石墨烯等离激元在非平整介面的传播特性，论证了通过设计非极性介质凹槽基底以减小石墨烯等离激元传播损耗同时避免等离激元和基底声子耦合的可行性 [Opt. Lett. 2015, 40, 1-4]；分析了偏压下非均匀费米面分布对石墨烯纳米结构等离激元特性的影响 [Opt. Lett. 2014, 39, 1345-1348]；设计了石墨烯菲涅尔片透镜，并论证了可见光波段石墨烯菲涅尔片的聚光能力 [ACS Photonics 2015, 2, 200-207]。这些工作是在可见光和中红外波段应用石墨烯材料于光学探测、超薄超轻器件的基础性研究工作，为相应的应用研究创造了基础。尤其，我们设计出的石墨烯透镜为二维材料组成，是世界上最薄的透镜，因此被学术媒体广泛报导，例如Chemical and Engineering News 2015, 93(6), 25。

（四）金属纳米颗粒、微纳结构的等离激元光学性质以及金属超颖材料、超表面的光学响应

我们根据变换光学理论，在对金属等离激元波导进行全面的模式分析基础上 [Opt. Express 2012, 20, 12133]，提出了金属等离激元波导中模式转换器的设计理论 [Opt. Express 2013, 21, 9437-9446]；分析复杂金属纳米结构的等离激元共振特性（如铜纳米杯在近红外波段的光学吸收特性 [ACS Photonics 2017, 4 (11), 2881]、双层金属'纳米指甲'在可见光的透射性质 [Nanoscale 2020, 12, 3827]）；利用等离激元耦合效应实现局域化温度控制 [ACS Nano 2019, 13(8), 9655]；研究等离激元纳米颗粒在中红外光谱学 [Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2020, 117, 2288 ，Phys. Rev. B 2020, 101, 085409] 和隔离红外辐射 [Nano Lett. 2018, 18, 3147] 等领域的应用。

（五）其它研究领域

我们的研究工作还涉及到近红外胶体量子点荧光性质 [Adv. Sci. 2018, 5, 1800656；Adv. Energy Mater. 2018, 8, 1701432]、氧化锌-氨基酸共结晶体中的量子局域效应 [J. Phys. Chem. C 2018, 122, 6348]、硅纳米结构周期阵列的光学性质 [Appl. Phys. Lett. 2014, 105, 053108] 以及应用于光学传感的石墨烯线性光学性质研究 [Sci. Rep. 2012, 2, 908]。

发表文章列表

Google Scholar h-index: 21, as of August 2022.

No.	Author	Title	Year	Journal/Book
47	Negrín-Montecelo, Y.; Kong, X.-T.; Besteiro, L.V.; Carbó-Argibay, E.; Wang, Z.M.; Pérez-Lorenzo, M.; Govorov, A.O.; Comesaña-Hermo, M & Correa-Duarte, M.A.	Synergistic Combination of Charge Carriers and Energy-Transfer Processes in Plasmonic Photocatalysis	2022	ACS Appl. Mater. Interfaces, ASAP
46	Ávalos-Ovando, O.; Santiago, E.Y.; Movsesyan, A.; Kong, X.-T.; Yu, P.; Besteiro, L.V.; Khorashad, L.K.; Okamoto, H.; Slocik, J.M.; Correa-Duarte, M.A.; Comesaña-Hermo, M.; Liedl, T.; Wang, Z.; Markovich, G.; Burger, S. & Govorov, A.O.	Chiral Bioinspired Plasmonics: A Paradigm Shift for Optical Activity and Photochemistry	2022	ACS Photonics Vol. 9(7), pp. 2219-2236
45	Movsesyan, A.; Besteiro, L.V.; Kong, X.-T.; Wang, Z. & Govorov, A.O.	Engineering Strongly Chiral Plasmonic Lattices with Achiral Unit Cells for Sensing and Photodetection	2022	Adv. Opt. Mater., pp. 2101943
44	Li, D.; Su, B.; Wen, R.; Hu, Z.; Huo, C.; Yan, X.; Kong, X.-T.; Liu, Z. & Tian, J.	Abnormal Spatial Shifts in Graphene Measured via the Beam Displacement Amplification Technique: Implications for Sensors Based on the Goos-Hänchen Effect	2021	ACS Appl. Nano Mater. Vol. 4(12), pp. 13477-13485
43	Ma, C.; Yu, P.; Wang, W.; Zhu, Y.; Lin, F.; Wang, J.; Jing, Z.; Kong, X.-T.; Li, P.; Govorov, A.O.; Liu, D.; Xu, H. & Wang, Z.	Chiral Optofluidics with a Plasmonic Metasurface Using the Photothermal Effect	2021	ACS Nano Vol. 15(10), pp. 16357-16367
42	Besteiro, L. V.; Kong, X.-T.; Wang, Z.M. & Govorov, A. O.	Theory of Plasmonic Excitations	2021	Plasmonic Catalysis, pp. 1-35
41	Alam, M. K.; Niu, C.; Wang, Y.; Wang, W.; Li, Y.; Dai, C.; Tong, T.; Shan, X.; Charlson, E.; Pei, S.; Kong, X.-T.; Hu, Y.; Belyanin, A.; Stein, G.; Liu, Z.; Hu, J.; Wang, Z. & Bao, J.	Large graphene-induced shift of surface-plasmon resonances of gold films: Effective-medium theory for atomically thin materials	2020	Phys. Rev. Research Vol. 2(1), pp. 013008
40	Aleshire, K.; Pavlovetc, I. M.; Collette, R.; Kong, X.-T.; Rack, P. D.; Zhang, S.; Masiello, D. J.; Camden, J. P.; Hartland, G. V. & Kuno, M.	Far-field midinfrared superresolution imaging and spectroscopy of single high aspect ratio gold nanowires	2020	Proc. Natl. Acad. Sci. Vol. 117(5), pp. 2288-2293
39	Kong, X.-T.; Besteiro, L. V.; Wang, Z. & Govorov, A. O.	Plasmonic Chirality and Circular Dichroism in Bioassembled and Nonbiological Systems: Theoretical Background and Recent Progress	2020	Adv. Mater. Vol. 32(41), pp. 1801790
38	Librizzi, P.; Biswas, A.; Chang, R.; Kong, X.-T.; Moocarme, M.; Ahuja, G.; Kretzschmar, I. & Vuong, L. T.	Broadband chiral hybrid plasmon modes on nanofingernail substrates	2020	Nanoscale Vol. 12(6), pp. 3827-3833
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36	Wu, Y.; Hu, Z.; Kong, X.-T.; Idrobo, J. C.; Nixon, A. G.; Rack, P. D.; Masiello, D. J. & Camden, J. P.	Infrared plasmonics: STEM-EELS characterization of Fabry-Pérot resonance damping in gold nanowires	2020	Phys. Rev. B Vol. 101(8), pp. 085409
35	Bhattacharjee, U.; West, C. A.; Jebeli, S. A. H.; Goldwyn, H. J.; Kong, X.-T.; Hu, Z.; Beutler, E. K.; Chang, W.-S.; Willets, K. A.; Link, S. & Masiello, D. J.	Active Far-Field Control of the Thermal Near-Field via Plasmon Hybridization	2019	ACS Nano Vol. 13(8), pp. 9655-9663
34	Kuhn, D. L.; Zander, Z.; Kulisiewicz, A. M.; Debow, S. M.; Haffey, C.; Fang, H.; Kong, X.-T.; Qian, Y.; Walck, S. D.; Govorov, A. O.; Rao, Y.; Dai, H.-L. & DeLacy, B. G.	Fabrication of Anisotropic Silver Nanoplatelets on the Surface of TiO2 Fibers for Enhanced Photocatalysis of a Chemical Warfare Agent Simulant, Methyl Paraoxon	2019	J. Phys Chem C Vol. 123(32), pp. 19579-19587
33	Urban, M. J.; Shen, C.; Kong, X.-T.; Zhu, C.; Govorov, A. O.; Wang, Q.; Hentschel, M. & Liu, N.	Chiral Plasmonic Nanostructures Enabled by Bottom-Up Approaches	2019	Annu. Rev. Phys. Chem. Vol. 70(1), pp. 275-299
32	Besteiro, L. V.; Kong, X.-T.; Wang, Z.; Rosei, F. & Govorov, A. O.	Plasmonic Glasses and Films Based on Alternative Inexpensive Materials for Blocking Infrared Radiation	2018	Nano Lett. Vol. 18(5), pp. 3147-3156
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30	Kong, X.-T.; Khorashad, L. K.; Wang, Z. & Govorov, A. O.	Photothermal Circular Dichroism Induced by Plasmon Resonances in Chiral Metamaterial Absorbers and Bolometers	2018	Nano Lett. Vol. 18, pp. 2001-2008
29	Muhammed, M. A. H.; Lamers, M.; Baumann, V.; Dey, P.; Blanch, A. J.; Polishchuk, I.; Kong, X.-T.; Levy, D.; Urban, A. S.; Govorov, A. O.; Pokroy, B.; Rodr\iguez-Fernández, J. & Feldmann, J.	Strong Quantum Confinement Effects and Chiral Excitons in Bio-Inspired ZnO–Amino Acid Cocrystals	2018	J. Phys. Chem. C Vol. 122(11), pp. 6348-6356
28	Negr\in-Montecelo, Y.; Comesaña-Hermo, M.; Kong, X.-T.; Rodr\iguez-González, B.; Wang, Z.; Pérez-Lorenzo, M.; Govorov, A. O. & Correa-Duarte, M. A.	Traveling Hot Spots in Plasmonic Photocatalysis: Manipulating Interparticle Spacing for Real-Time Control of Electron Injection	2018	ChemCatChem Vol. 10(7), pp. 1561-1565
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26	Tong, X.; Kong, X.-T.; Zhou, Y.; Navarro-Pardo, F.; Selopal, G. S.; Sun, S.; Govorov, A. O.; Zhao, H.; Wang, Z. M. & Rosei, F.	Near-Infrared, Heavy Metal-Free Colloidal 'Giant' Core/Shell Quantum Dots	2018	Adv. Energy Mater. Vol. 8(2), pp. 1701432
25	Besteiro, L. V.; Kong, X.-T.; Wang, Z.; Hartland, G. & Govorov, A. O.	Understanding Hot-Electron Generation and Plasmon Relaxation in Metal Nanocrystals: Quantum and Classical Mechanisms	2017	ACS Photonics Vol. 4(11), pp. 2759-2781
24	Kong, X.-T.; Wang, Z. & Govorov, A. O.	Plasmonic Nanostars with Hot Spots for Efficient Generation of Hot Electrons under Solar Illumination	2017	Adv. Opt. Mater. Vol. 5(15), pp. 1600594
23	Kong, X.-T.; Zhao, R.; Wang, Z. & Govorov, A. O.	Mid-infrared Plasmonic Circular Dichroism Generated by Graphene Nanodisk Assemblies	2017	Nano Lett. Vol. 17(8), pp. 5099-5105
22	Qin, Y.; Kong, X.-T.; Wang, Z.; Govorov, A. O. & Kortshagen, U. R.	Near-Infrared Plasmonic Copper Nanocups Fabricated by Template-Assisted Magnetron Sputtering	2017	ACS Photonics Vol. 4(11), pp. 2881-2890
21	Sykes, M. E.; Stewart, J. W.; Akselrod, G. M.; Kong, X.-T.; Wang, Z.; Gosztola, D. J.; Martinson, A. B. F.; Rosenmann, D.; Mikkelsen, M. H.; Govorov, A. O. & Wiederrecht, G. P.	Enhanced generation and anisotropic Coulomb scattering of hot electrons in an ultra-broadband plasmonic nanopatch metasurface	2017	Nat. Commun. Vol. 8(1), pp. 986
20	Yan, X.-Q.; Liu, F.; Kong, X.-T.; Yao, J.; Zhao, X.; Liu, Z.-B. & Tian, J.-G.	Polarization dependence of graphene transient optical response: interplay between incident direction and anisotropic distribution of nonequilibrium carriers	2017	J. Opt. Soc. Am. B Vol. 34(1), pp. 218-226
19	Sousa-Castillo, A.; Comesaña-Hermo, M.; Rodr\iguez-González, B.; Pérez-Lorenzo, M.; Wang, Z.; Kong, X.-T.; Govorov, A. O. & Correa-Duarte, M. A.	Boosting Hot Electron-Driven Photocatalysis through Anisotropic Plasmonic Nanoparticles with Hot Spots in Au–TiO2 Nanoarchitectures	2016	J. Phys. Chem. C Vol. 120(21), pp. 11690-11699
18	Gao, C.; Zhao, X.; Yao, J.; Yan, X.-Q.; Kong, X.-T.; Chen, Y.; Liu, Z.-B. & Tian, J.-G.	Sign of differential reflection and transmission in pump-probe spectroscopy of graphene on dielectric substrate	2015	Photon. Res. Vol. 3(2), pp. A1-A9
17	Kong, X.-T.; Bai, B. & Dai, Q.	Graphene plasmon propagation on corrugated silicon substrates	2015	Opt. Lett. Vol. 40(1), pp. 1-4
16	Kong, X.-T.; Khan, A. A.; Kidambi, P. R.; Deng, S.; Yetisen, A. K.; Dlubak, B.; Hiralal, P.; Montelongo, Y.; Bowen, J.; Xavier, S.; Jiang, K.; Amaratunga, G. A. J.; Hofmann, S.; Wilkinson, T. D.; Dai, Q. & Butt, H.	Graphene-Based Ultrathin Flat Lenses	2015	ACS Photonics Vol. 2(2), pp. 200-207
15	Yang, X.-X.; Kong, X.-T. & Dai, Q.	Optical properties of graphene plasmons and their potential applications	2015	物理学报 Acta Phys. Sinica Vol. 64(10), pp. 106801
14	Yang, X.; Kong, X.-T.; Bai, B.; Li, Z.; Hu, H.; Qiu, X. & Dai, Q.	Substrate Phonon-Mediated Plasmon Hybridization in Coplanar Graphene Nanostructures for Broadband Plasmonic Circuits	2015	Small Vol. 11, pp. 591-596
13	Yao, J.; Zhao, X.; Yan, X.-Q.; Kong, X.-T.; Gao, C.; Chen, X.-D.; Chen, Y.; Liu, Z.-B. & Tian, J.-G.	Making transient optical reflection of graphene polarization dependent	2015	Opt. Express Vol. 23(19), pp. 24177
12	Kong, Xiangtian; Li, Zubin & Tian, Jianguo	Mode Converter in Insulator-Metal-Insulator Plasmonic Waveguide Designed by Transformation Optics	2014	南开大学学报（自然科学版） Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Nankaiensis Vol. 47(2), pp. 9-17
11	Kong, X.-T.; Butt, H.; Yetisen, A. K.; Kangwanwatana, C.; Montelongo, Y.; Deng, S.; Cruz Vasconcellos, F. d.; Qasim, M. M.; Wilkinson, T. D. & Dai, Q.	Enhanced reflection from inverse tapered nanocone arrays	2014	Appl. Phys. Lett. Vol. 105(5), pp. 053108
10	Kong, X.-T.; Yang, X.; Li, Z.; Dai, Q. & Qiu, X.	Plasmonic extinction of gated graphene nanoribbon array analyzed by a scaled uniform Fermi level	2014	Opt. Lett. Vol. 39(6), pp. 1345-1348
9	Kong, X.-T.; Li, Z.-B. & Tian, J.-G.	Mode converter in metal-insulator-metal plasmonic waveguide designed by transformation optics	2013	Opt. Express Vol. 21(8), pp. 9437
8	Yan, W.-G.; Kong, X.-T.; Li, Z.-B. & Tian, J.-G.	Nanostructure Fabricated by Nanosphere Lithography Assisted with O2 Plasma Treatment	2013	J. Nanosci. Nanotechnol. Vol. 13, pp. 4311-4315
7	Yan, W.-G.; Ying, C.-F.; Kong, X.-T.; Li, Z.-B. & Tian, J.-G.	Fabrication and Optical Properties of Inclined Au Nanocup Arrays	2013	Plasmonics Vol. 8(4), pp. 1607-1611
6	Ye, Q.; Wang, J.; Liu, Z.; Deng, Z.-C.; Kong, X.-T.; Xing, F.; Chen, X.-D.; Zhou, W.-Y.; Zhang, C.-P. & Tian, J.-G.	Polarization-dependent optical absorption of graphene under total internal reflection	2013	Appl. Phys. Lett. Vol. 102(2), pp. 021912
5	Kong, X.-T.; Yan, W.-G.; Li, Z.-B. & Tian, J.-G.	Optical properties of metal-multi-insulator-metal plasmonic waveguides	2012	Opt. Express Vol. 20, pp. 12133
4	Xing, F.; Liu, Z.-B.; Deng, Z.-C.; Kong, X.-T.; Yan, X.-Q.; Chen, X.-D.; Ye, Q.; Zhang, C.-P.; Chen, Y.-S. & Tian, J.-G.	Sensitive Real-Time Monitoring of Refractive Indexes Using a Novel Graphene-Based Optical Sensor	2012	Sci. Rep. Vol. 2(1), pp. 908
3	Li, Z.-B.; Zhou, W.-Y.; Kong, X.-T. & Tian, J.-G.	Polarization dependence and independence of near-field enhancement through a subwavelength circle hole	2010	Opt. Express Vol. 18, pp. 5854
2	Li, Z.-B.; Yang, Y.-H.; Kong, X.-T.; Zhou, W.-Y. & Tian, J.-G.	Fabry–Perot resonance in slit and grooves to enhance the transmission through a single subwavelength slit	2009	J. Opt. A: Pure Appl. Opt. Vol. 11, pp. 105002
1	Li, Z.-B.; Yang, Y.-H.; Kong, X.-T.; Zhou, W.-Y. & Tian, J.-G.	Enhanced transmission through a subwavelength slit surrounded by periodic dielectric bars above the metal surface	2008	J. Opt. A: Pure Appl. Opt. Vol. 10, pp. 095202

感谢下列基金的支持

✨2021，国家自然科学基金面上项目，资助号：12174205，主持，在研

✨2016，中央高校基本科研业务费，资助号：ZYGX2015J136，主持，已结题

✨2015，中国博士后科学基金面上资助一等资助，资助号：2015M580778，主持，已结题

✨2014，国家自然科学基金青年基金，资助号：11404075，主持，已结题

✨2014，中国博士后科学基金面上资助二等资助，资助号：2014M560930，主持，已结题

已完成授课

进行中/计划授课

学年	学期	课程序号	课程代码	课程名称	教学班	周课时	学分	授课语言	课时	起止周	实际上课人数	备注
2022-2023	1	1076	CPTD0002	大学物理学基础III	年级:2021级,院系:化学学院 本科	4	2	中文	32	3-9	120	周一10:00-11:40; 周三8:00-9:40 八里台二主楼A504
2021-2022	2	1035		大学物理实验 -- 迈克尔是干涉仪	年级:2021级 本科	4	2	中文		4, 11-14		周二9:00-11:15; 津南综合实验楼B219
2021-2022	1	1141	CPTD0001	大学物理学基础 Ⅳ	年级:2020级,院系:生命科学学院 本科	4	2	中文	32	10-16	75	周一10:00-11:40; 周三8:00-9:40 八里台二主楼A301
2021-2022	1	1157	CPTD0002	大学物理学基础 Ⅲ	年级:2020级,院系:医学院,周恩来政府管理学院,药学院 本科	3.5	2	中文	32	1-9	31	周二周四10:00-11:40; 津南公教楼C区114
2020-2021	2	3356	PHYS0110	基础物理实验(一) -- COMSOL模拟	年级:2020级,专业:物理（伯苓班）, 理科试验班（数理科学与大数据）本科	4	2	中文	64	2-17	143	周三18:30-20:45; 综合实验楼A303