中國電子元件行業(yè)協(xié)會(huì )
China Electronic Components Association
光與特定的幾何形狀相互作用會(huì )產(chǎn)生手性效應，包括圓二色性（Circular Dichroism）和旋光性（Optical activity），表現為左/右旋圓偏振光照明之間的強度和相位響應差異。近日，暨南大學(xué)光子技術(shù)研究院教授李向平、鄧子嵐團隊，聯(lián)合中國科學(xué)院物理研究所研究員李俊杰團隊在光學(xué)超表面研究領(lǐng)域取得重要進(jìn)展。相關(guān)研究發(fā)表于Nature Communications。
據悉，光學(xué)手性響應容易在三維（3D）光子結構中實(shí)現，然而這依賴(lài)于苛刻的3D納米制造技術(shù)，實(shí)用性受限。二維（2D）或平面結構已經(jīng)展示出具有偏振轉換特性的平面手性光學(xué)響應，然而，由于吸收及散射損耗的存在，同時(shí)實(shí)現最大手性響應與超高Q因子仍具有挑戰性，阻礙了諸多基于強手性光與物質(zhì)相互作用的應用場(chǎng)景。連續域中束縛態(tài)（BIC）是提高納米光子結構Q因子的有效解決方案，將BIC與手性納米結構相結合，有望擴展光學(xué)手性響應的應用場(chǎng)景。
在本項研究工作中，研究人員提出了一種基于BIC的平面手性超表面，在光學(xué)頻段實(shí)現了同時(shí)具有超高品質(zhì)（Q）因子和超高圓二色性（CD）的手性響應。通過(guò)調控C2超原子的面內結構非對稱(chēng)度，獲得了理論線(xiàn)性CD與非線(xiàn)性CD均接近1；實(shí)驗線(xiàn)性CD高達0.93，非線(xiàn)性CD高達0.81的近完美平面手性響應。
不同BIC狀態(tài)和平面手性q-BIC超表面的示意圖
該研究成果有望應用到特定偏振態(tài)激光、手性非線(xiàn)性光學(xué)器件等領(lǐng)域。
該研究工作得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計劃項目、國家自然科學(xué)基金、廣東省“珠江人才計劃”引進(jìn)創(chuàng )新創(chuàng )業(yè)團隊項目、廣東省杰出青年科學(xué)基金等項目的支持。
