中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)李國崗教授、戴志高教授團隊聯(lián)合新加坡南洋理工大學(xué)王岐捷教授、胡光維教授團隊17日在《自然》發(fā)表論文，首次在非雙曲晶體釩酸釔中觀察到雙曲表面聲子極化激元，突破了學(xué)界對雙曲極化激元依賴“本征雙曲材料”的傳統(tǒng)認知，提出了“非雙曲極化激元”新范式。

雙曲材料因其獨特的電磁特性被視為納米光子學(xué)的核心載體之一，但其光學(xué)響應(yīng)被限制在固定的雙曲頻段，極大限制了應(yīng)用潛力。

本項研究中，科研人員以稀土晶體釩酸釔為平臺，通過實空間納米成像與理論分析，在該材料的非雙曲頻段內(nèi)發(fā)現(xiàn)了具有雙曲色散特征的表面極化激元。通過溫度調(diào)控，團隊實現(xiàn)了極化激元從雙曲型到橢圓型的光學(xué)拓撲相變，并揭示其低損耗、長距離傳播特性。

據(jù)介紹，該研究極大拓展了極化激元可調(diào)控性的頻譜范圍和雙曲材料庫，并拓展了稀土材料在極化激元納米光子學(xué)領(lǐng)域的新應(yīng)用，可為高靈敏傳感、超分辨成像等應(yīng)用提供關(guān)鍵支撐。