不一般!杭電教師在影響因子達31.583的Nature Photonics上發表論文

近日，記者從杭州電子科技大學黨委宣傳部獲悉，該校電子信息學院彭亮副教授日前以第一作者第一單位在Nature Photonics（《自然-光子學》）上發表題為「Transverse photon spin of bulk electromagnetic waves in bianisotropic media」的論文。

Nature Photonics屬「自然」子刊，是光學與應用物理領域最頂尖的期刊。其最新影響因子為31.583。「由於學科差異，電子科學與技術學科的頂級期刊，影響因子一般都在5以下，達到10的可謂鳳毛麟角。影響因子達到30的，在所有領域期刊上，都極少。彭亮老師的這篇論文，屬於絕對標誌性的成果。我也注意到，每年中國學者在Nature Photonics上發表的論文，不過10篇左右。」杭電電子信息學院副院長何志偉教授告訴記者。

據了解，彭亮副教授同時是該論文的共同通信作者，杭電電子信息學院王高峰教授、以及來自浙江大學和英國伯明罕大學等的研究學者為論文共同作者。值得注意的是，這位來自浙江大學的共同作者，正是以「隱身衣」研究紅遍網絡的陳紅勝教授，他也是彭亮的師兄。

自旋是光子的基本屬性之一，其表現為電磁波的電場或磁場量隨時間發生旋轉。通過操控光子自旋，可以實現光子的定向輻射、定向吸收、定嚮導波、極化檢測與轉換、模式選擇等，因而在光通信、光晶片、光器件等方面具有潛在的廣泛應用。

在本項工作中，研究團隊首先將等離子體激元表面態的波動行為與均勻媒質中的體態波動行為進行數學形式上的映射；對具有橫向自旋的電磁場所具有的對稱性的嚴格分析，從理論上證明了引入磁電正交耦合是在互易、無耗媒質中激發標準橫向自旋光子的唯一途徑；並通過實驗驗證了相關結論。其次，研究團隊通過散射實驗論證了橫向自旋光子體態的自旋動量鎖定特性，見圖1所示。再次，研究團隊創新地提出，若兩種均勻媒質的光子體態具備相向的橫向自旋屬性，則在這兩種媒質的交界面上將出現橫向自旋相抵消的現象，進而激發出無自旋特性的線性極化邊界態，這也是首次發現的無自旋的電磁波表面態，見圖2。深入研究表明，通過調整兩種超構材料的平面內取向，可有效調節橫向自旋抵消的程度，從而對表面態的色散實現操控，如實現零折射率導致的魯棒傳態。

圖1. a，橫向自旋光子體態的散射實驗示意圖；b，橫向自旋光子體態對入射光子態表現出強的自旋選擇性。

圖2. a，兩媒質邊界上的自旋抵消與線性極化邊界態；b，自旋抵消調節與邊界態的色散調控。

據悉，彭亮來自杭電電子信息學院王高峰教授領銜的微納器件與微系統團隊，近三年來，該團隊主持國家級項目共23項（其中國家級重點項目4項），省部級重點項目4項，發表Nature Photonic、Nano Energy、Advanced Science、Laser & Photonics Reviews、IEEE Transactions等國際一流期刊論文72篇，授權發明專利9項。由於在產學研方面卓越的貢獻，團隊負責人王高峰教授2018年獲得中國產學研合作創新獎（個人）。

本文轉載自：杭州電子科技大學 作者：程振偉。文章為作者獨立觀點，不代表青塔立場，轉載請聯繫原作者。