近日，中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所聯(lián)合英國(guó)伯明翰大學(xué)張霜教授團(tuán)隊(duì)，從理論上研究了兩個(gè)拓?fù)浞瞧接?span onclick="sendmsg('pw_ajax.php','action=relatetag&tagname=光子',this.id)" style="cursor:pointer;border-bottom: 1px solid #FA891B;" id="rlt_5">光子體系之間的表面態(tài)，提出了特殊的表面波傳播模式，并且利用它設(shè)計(jì)了非互易性波導(dǎo)，通過(guò)改變磁場(chǎng)的強(qiáng)弱可以動(dòng)態(tài)的改變表面波的傳播行為。相關(guān)結(jié)果發(fā)表于Laser & Photonics Reviews。 :=J,z,H_U  
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拓?fù)涔庾?/span>學(xué)是一個(gè)前沿科學(xué)研究領(lǐng)域，拓?fù)潴w系的一個(gè)典型特征是存在無(wú)耗散模式的表面態(tài)，這種表面態(tài)能夠有效的繞過(guò)傳輸路徑上的障礙物，降低能量的損失，在低損耗集成芯片上有廣闊的應(yīng)用前景。目前的研究對(duì)象主要集中在拓?fù)浞瞧接?span onclick="sendmsg('pw_ajax.php','action=relatetag&tagname=材料',this.id)" style="cursor:pointer;border-bottom: 1px solid #FA891B;" id="rlt_7">材料和空氣之間的表面態(tài)，本工作系統(tǒng)的研究?jī)蓚�(gè)拓?fù)浞瞧接贵w系之間的表面態(tài)模式，展示了一種在三維結(jié)構(gòu)中只能單向傳播的電磁波特殊模式。 !Q#{o^{Y~  
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該工作團(tuán)隊(duì)利用超材料構(gòu)建了時(shí)間對(duì)稱性破缺和空間對(duì)稱性破缺的兩種體系，具體來(lái)說(shuō)就是磁化等離子體和手性雙曲超材料。利用等效參數(shù)計(jì)算了兩個(gè)體系的哈密頓量、能帶結(jié)構(gòu)、貝里曲率、陳數(shù)以及費(fèi)米弧的分布。計(jì)算結(jié)果表明，雖然兩種體系可以有相似的費(fèi)米面，但是拓?fù)鋵傩詤s截然不同，因此兩者之間的表面態(tài)模式也極其特殊。和以往的表面態(tài)傳播形式在三維空間是可以雙向流動(dòng)有所不同，這里，兩個(gè)表面態(tài)都被限制到半個(gè)K空間，并且能流方向是單向的，如圖1(d)和1(g)所示。利用這個(gè)性質(zhì)，可以構(gòu)建非互易性波導(dǎo)、多路復(fù)用、光開關(guān)和光隔離等裝置，通過(guò)合理的參數(shù)設(shè)置，該研究團(tuán)隊(duì)使兩個(gè)表面態(tài)的傳播路徑重合，并且利用磁化等離子體中磁場(chǎng)強(qiáng)度的可調(diào)諧性，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)模式之間的轉(zhuǎn)換，圖2為仿真結(jié)果，利用磁場(chǎng)控制電磁波傳輸路徑并且實(shí)現(xiàn)任意大小的分光比，為拓?fù)浔砻鎽B(tài)的應(yīng)用邁進(jìn)了一步。 66fO7OJs  
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本工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金、中科院前沿科學(xué)重點(diǎn)研究計(jì)劃、國(guó)家留學(xué)基金委的支持。 O