近日，我校理學(xué)院青年教師胡莎博士在納米科技領(lǐng)域國際頂級期刊《Nano Letters》（中科院一區(qū)TOP，IF = 10.8）上發(fā)表了題為“Dynamic and Polarization-Independent Wavefront Control Based on Hybrid Topological Metasurfaces”（DOI: 10.1021/acs.nanolett.3c04621）的研究型論文。胡莎博士為論文的第一作者和第一通訊作者，中科院物理所顧長志研究員為共同通訊作者，河南工業(yè)大學(xué)為第一署名單位和第一通訊單位。
論文部分截圖
奇異點（Exceptional points，EPs）是非厄密系統(tǒng)中的特殊點，其附近的參數(shù)空間具有許多新奇的物理現(xiàn)象。超表面作為一個典型的非厄密系統(tǒng)，為奇異點的觀測和研究提供了平臺。然而，非厄密超表面中的手性和可調(diào)諧性仍有待探索?；诖?，作者提出了一種基于相變材料GST的動態(tài)拓撲超表面，觀察了動態(tài)奇異點，實現(xiàn)了可重構(gòu)的波前調(diào)控。該拓撲超表面的單元為三明治結(jié)構(gòu)：底層為Au背板，中間為SiO2和GST雜化的介質(zhì)層，頂層為兩個正交的納米棒。當(dāng)GST從非晶態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榫B(tài)時，參數(shù)空間中的EPs由“ON”轉(zhuǎn)變“OFF”狀態(tài)。此外，基于拓撲保護的EP相位調(diào)控和交叉極化分量的振幅調(diào)控，實現(xiàn)了可重構(gòu)的相位型全息和振幅型全息。通過分析單元結(jié)構(gòu)的手性對稱性，進一步設(shè)計了兩種自旋依賴的光束偏折器和一種偏振無關(guān)的光束偏折器。綜上，這種基于GST的可重構(gòu)拓撲超表面為波前操縱提供了更豐富的可能性。
該研究工作得到了國家自然科學(xué)基金、河南工業(yè)大學(xué)博士基金等項目的資助，以及理學(xué)院物理學(xué)科科研團隊的支持。近年來，理學(xué)院高度重視科研平臺建設(shè)，大力支持教師開展各項科研工作，在科研領(lǐng)域取得了顯著成績。該研究成果作為納米光學(xué)領(lǐng)域的重要突破，將助力理學(xué)院的內(nèi)涵式發(fā)展，提升我校在國際上的學(xué)術(shù)影響力，為推動我?！半p一流”創(chuàng)建做出貢獻。
