

科技成果入选“2025中国光学十大社会影响力事件”
中国地质大学讯 近日,我校材料与化学学院的一项突破性研究成果“非双曲晶体表面上的长程双曲极化激元”(Long-range hyperbolic polaritons on a non-hyperbolic crystal surface),成功入选“2025中国光学十大社会影响力事件”(Light10)。该成果在2025年7月16日发表于国际顶级学术期刊《自然》,实现了我校在非地学领域国际顶刊上的“零的突破”。
此项研究由我校材料与化学学院戴志高教授、李国岗教授带领的团队,与新加坡南洋理工大学胡光维南洋助理教授、王岐捷教授合作完成。研究首次在典型的非双曲光学晶体——钒酸钇表面,实验观测到长程传播、低损耗的双曲表面声子极化激元,并通过温度调控实现了极化激元从椭圆型到双曲型的原位拓扑相变。论文第一作者系戴志高首位博士生,我校2021级刘璐博士。
这项工作的核心突破在于,它从根本上动摇了“双曲极化激元必须依赖本征双曲材料”的传统理论认知。研究发现,即使在钒酸钇晶体介电常数张量各分量均为负值的所谓“非双曲频段”,仍可稳定激发并维持表面双曲极化激元,从而极大地拓展了极化激元研究的材料体系边界。
团队创新性地提出了基于温度的材料动态调控策略。通过改变温度,可在同一钒酸钇晶面上,实现极化激元从椭圆型到渠道化,再到双曲型的可逆拓扑相变。这一“温度驱动色散工程”,体现出材料光电性能在外场激励下的动态重构能力,为发展免于复杂微纳加工、性能可实时调控的新一代光子材料与器件奠定了理论与实验基础。该机制展现出良好的材料普适性,在碳化硅等宽禁带半导体中同样有效,为面向集成光学与智能传感的功能材料设计开辟了全新路径。
该成果发表后,迅速获得学界与社会的广泛关注,先后被国家自然科学基金委、《人民网》《科技日报》等机构和媒体报道。此次入选“中国光学十大社会影响力事件”,是对该成果原创性、突破性与前沿性的又一次认可。
“中国光学十大社会影响力事件”(Light10)评选是由中国科技期刊卓越行动计划领军期刊《Light: Science & Applications》与科学网联合推出,旨在遴选面向世界科技前沿、服务国家重大需求、具有重大社会影响力的光学领域年度标杆成果。
该团队将继续围绕晶体材料、低维体系与极化激元调控开展深入研究,为我国材料体系在光子集成、信号处理与能源光电等领域的应用探索贡献更多地大智慧。(来源 材料与化学学院 编辑 焦思勤 审稿 陈华文)
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