2021-09-08 16:13:38 來源：新華網(wǎng)
新華社北京9月8日電（記者董瑞豐）我國科學家為主的一支國際聯(lián)合科研團隊通過實驗發(fā)現(xiàn)一種新的聲子激元“幽靈”模式，革新了極化激元領域的教科書定義。相關論文近日由國際知名學術期刊《自然》發(fā)表。
極化激元是一種存在于材料表界面上的電磁模式，具有“半光子—半聲子”的屬性，能將光場壓縮聚焦至很小尺度，因而可用作集成光子芯片中信息的載體，實現(xiàn)在納米尺度上的光信息傳輸和處理。
論文通訊作者之一、國家納米科學中心研究員戴慶介紹，不同種類的極化激元通常被歸納為兩類傳播模式，即沿著材料界面?zhèn)鞑サ谋砻婺Ｊ胶驮诓牧蟽?nèi)部傳播的體模式。此次研究突破了固有認識，證明在方解石晶體中存在第三種極化激元模式——“幽靈”雙曲極化激元。
“新模式具有易激發(fā)、高限域的特點，這為極化激元的激發(fā)提供了新途徑，也將為新型紅外光子器件的設計帶來便利。”戴慶說。
研究團隊通過理論預測及計算，發(fā)現(xiàn)當方解石晶體的光軸和晶體界面存在一定夾角時，就可存在“幽靈”雙曲極化激元。同時，團隊證明了能夠通過改變雙折射晶體的光軸朝向，來調(diào)節(jié)極化激元模式分布。團隊預測，除方解石晶體以外，石英、氧化鋁等常見的雙折射晶體中可能也存在“幽靈”極化激元。
極化激元是目前凝聚態(tài)物理、微納光學、材料科學等多學科交叉的前沿科學領域，也是我國傳統(tǒng)優(yōu)勢研究方向之一。
研究團隊成員分別來自華中科技大學、國家納米科學中心、新加坡國立大學和美國紐約州立大學。
編輯：海洋