Cherenkov radiation (CR) is the electromagnetic wave generated by moving charges passing through a dielectric medium with velocity larger than a certain threshold. To generate CR in natural medium, the electron energy should be as large as hundreds to thousands of keV. We demonstrate in hyperbolic metamaterial that there is no velocity threshold for electron to generate CR. Based on this threshold-less CR, the first on-chip integrated free electron light source was realized. This work opens up the possibility of exploring high performance on-chip integrated free-electron optoelectronic devices.

报告人简介：刘仿，博士，博士生导师，清华大学电子系，特别研究员，终身副教授。

2008年毕业于清华大学电子工程系（博士学位），被评为清华大学优秀博士论文和优秀博士毕业生，毕业后留校任教。2015年国家公派访问学者，赴美国加州大学伯克利分校交流。刘仿博士在表面等离激元（SPP）纳结构光电子器件的研究方面取得多项创新性研究成果。在Nature Photonics、Scientific Reports、Applied Physics letters、Optics Express等杂志上发表SCI论文40余篇，SCI他引600余次。作为项目负责人承担国家自然科学基金项目、教育部博士点基金项目，作为清华方面负责人承担国家973项目课题，以骨干身份完成国家基金重点项目和863计划项目。

刘仿近几年在自由电子与微纳结构相互作用的研究中取得重大突破，从根本上解决了切伦科夫辐射需要极高电子速度这一科学界几十年来的难题，同时实现了世界上第一个集成自由电子光源。成果于2017年5月，发表于《Nature Photonics》（影响因子37.9）杂志，并作为编辑推荐文章置于当期网站主页。成果入选“2017年中国光学十大进展”。国家自然科学基金委员会的委刊《Science Foundation in China》、中国科技日报、光学期刊网、中国激光杂志社撰、《IEEE Spectrum》中文版杂志《科技纵览》先后撰文进行报道。