10月7日，我校電子信息學(xué)院彭亮副教授以第一作者第一單位在Nature Photonics（《自然-光子學(xué)》）上發(fā)表題為“Transverse photon spin of bulk electromagnetic waves in bianisotropic media”的論文。Nature Photonics屬“自然”系列期刊，是光學(xué)與應(yīng)用物理領(lǐng)域的旗艦期刊，其最新影響因子為31.583。彭亮副教授同時(shí)是該論文的共同通信作者，第二作者是我校電子信息學(xué)院2017級(jí)碩士研究生段靈福，我校電子信息學(xué)院王高峰教授、以及來(lái)自浙江大學(xué)和英國(guó)伯明翰大學(xué)等的研究學(xué)者為論文共同作者。
自旋是光子的基本屬性之一，其表現(xiàn)為電磁波的電場(chǎng)或磁場(chǎng)量隨時(shí)間發(fā)生旋轉(zhuǎn)。通過(guò)操控光子自旋，可以實(shí)現(xiàn)光子的定向輻射、定向吸收、定向?qū)РāO化檢測(cè)與轉(zhuǎn)換、模式選擇等，因而在光通信、光芯片、光器件等方面具有潛在的廣泛應(yīng)用。
在本項(xiàng)工作中，研究團(tuán)隊(duì)首先將等離子體激元表面態(tài)的波動(dòng)行為與均勻媒質(zhì)中的體態(tài)波動(dòng)行為進(jìn)行數(shù)學(xué)形式上的映射；對(duì)具有橫向自旋的電磁場(chǎng)所具有的對(duì)稱性的嚴(yán)格分析，從理論上證明了引入磁電正交耦合是在互易、無(wú)耗媒質(zhì)中激發(fā)標(biāo)準(zhǔn)橫向自旋光子的唯一途徑；并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了相關(guān)結(jié)論。其次，研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)散射實(shí)驗(yàn)論證了橫向自旋光子體態(tài)的自旋動(dòng)量鎖定特性，見(jiàn)圖1所示。再次，研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新地提出，若兩種均勻媒質(zhì)的光子體態(tài)具備相向的橫向自旋屬性，則在這兩種媒質(zhì)的交界面上將出現(xiàn)橫向自旋相抵消的現(xiàn)象，進(jìn)而激發(fā)出無(wú)自旋特性的線性極化邊界態(tài)，這也是首次發(fā)現(xiàn)的無(wú)自旋的電磁波表面態(tài)，見(jiàn)圖2。深入研究表明，通過(guò)調(diào)整兩種超構(gòu)材料的平面內(nèi)取向，可有效調(diào)節(jié)橫向自旋抵消的程度，從而對(duì)表面態(tài)的色散實(shí)現(xiàn)操控，如實(shí)現(xiàn)零折射率導(dǎo)致的魯棒傳態(tài)。
圖1. a，橫向自旋光子體態(tài)的散射實(shí)驗(yàn)示意圖；b，橫向自旋光子體態(tài)對(duì)入射光子態(tài)表現(xiàn)出強(qiáng)的自旋選擇性。
圖2. a，兩媒質(zhì)邊界上的自旋抵消與線性極化邊界態(tài)；b，自旋抵消調(diào)節(jié)與邊界態(tài)的色散調(diào)控。
近年來(lái)，在學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)和職能部門的大力支持下，我校圍繞雙一流建設(shè)和省重點(diǎn)高校建設(shè)，不斷加大人才引進(jìn)力度和人才隊(duì)伍建設(shè)，在高水平論文“量”和“質(zhì)”上雙雙取得較大突破。以電子信息學(xué)院為例，2016年到2018年，SCI論文數(shù)增長(zhǎng)71%，其中IEEE Trans. 和影響因子10以上的重量級(jí)論文共36篇。（電子信息學(xué)院）
