科技成果入選“2025中國(guó)光學(xué)十大社會(huì)影響力事件”
地大新聞網(wǎng)訊 近日，我校材料與化學(xué)學(xué)院的一項(xiàng)突破性研究成果“非雙曲晶體表面上的長(zhǎng)程雙曲極化激元”（Long-range hyperbolic polaritons on a non-hyperbolic crystal surface），成功入選“2025中國(guó)光學(xué)十大社會(huì)影響力事件”（Light10）。該成果在2025年7月16日發(fā)表于國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《自然》，實(shí)現(xiàn)了我校在非地學(xué)領(lǐng)域國(guó)際頂刊上的“零的突破”。
此項(xiàng)研究由我校材料與化學(xué)學(xué)院戴志高教授、李國(guó)崗教授帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)，與新加坡南洋理工大學(xué)胡光維南洋助理教授、王岐捷教授合作完成。研究首次在典型的非雙曲光學(xué)晶體——釩酸釔表面，實(shí)驗(yàn)觀(guān)測(cè)到長(zhǎng)程傳播、低損耗的雙曲表面聲子極化激元，并通過(guò)溫度調(diào)控實(shí)現(xiàn)了極化激元從橢圓型到雙曲型的原位拓?fù)湎嘧儭Ｕ撐牡谝蛔髡呦荡髦靖呤孜徊┦可?，我?021級(jí)劉璐博士。
這項(xiàng)工作的核心突破在于，它從根本上動(dòng)搖了“雙曲極化激元必須依賴(lài)本征雙曲材料”的傳統(tǒng)理論認(rèn)知。研究發(fā)現(xiàn)，即使在釩酸釔晶體介電常數(shù)張量各分量均為負(fù)值的所謂“非雙曲頻段”，仍可穩(wěn)定激發(fā)并維持表面雙曲極化激元，從而極大地拓展了極化激元研究的材料體系邊界。
團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地提出了基于溫度的材料動(dòng)態(tài)調(diào)控策略。通過(guò)改變溫度，可在同一釩酸釔晶面上，實(shí)現(xiàn)極化激元從橢圓型到渠道化，再到雙曲型的可逆拓?fù)湎嘧?。這一“溫度驅(qū)動(dòng)色散工程”，體現(xiàn)出材料光電性能在外場(chǎng)激勵(lì)下的動(dòng)態(tài)重構(gòu)能力，為發(fā)展免于復(fù)雜微納加工、性能可實(shí)時(shí)調(diào)控的新一代光子材料與器件奠定了理論與實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。該機(jī)制展現(xiàn)出良好的材料普適性，在碳化硅等寬禁帶半導(dǎo)體中同樣有效，為面向集成光學(xué)與智能傳感的功能材料設(shè)計(jì)開(kāi)辟了全新路徑。
該成果發(fā)表后，迅速獲得學(xué)界與社會(huì)的廣泛關(guān)注，先后被國(guó)家自然科學(xué)基金委、《人民網(wǎng)》《科技日?qǐng)?bào)》等機(jī)構(gòu)和媒體報(bào)道。此次入選“中國(guó)光學(xué)十大社會(huì)影響力事件”，是對(duì)該成果原創(chuàng)性、突破性與前沿性的又一次認(rèn)可。
“中國(guó)光學(xué)十大社會(huì)影響力事件”（Light10）評(píng)選是由中國(guó)科技期刊卓越行動(dòng)計(jì)劃領(lǐng)軍期刊《Light: Science & Applications》與科學(xué)網(wǎng)聯(lián)合推出，旨在遴選面向世界科技前沿、服務(wù)國(guó)家重大需求、具有重大社會(huì)影響力的光學(xué)領(lǐng)域年度標(biāo)桿成果。
該團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)圍繞晶體材料、低維體系與極化激元調(diào)控開(kāi)展深入研究，為我國(guó)材料體系在光子集成、信號(hào)處理與能源光電等領(lǐng)域的應(yīng)用探索貢獻(xiàn)更多地大智慧。（來(lái)源 材料與化學(xué)學(xué)院 編輯 焦思勤 審稿 陳華文）
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