新華社武漢8月19日電(記者李偉)華中科技大學(xué)教授李培寧、張新亮團(tuán)隊(duì)聯(lián)合新加坡國(guó)立大學(xué)、國(guó)家納米科學(xué)中心、紐約州立大學(xué)等科研機(jī)構(gòu)人員，突破性證明了傳統(tǒng)的雙折射晶體中存在“幽靈”雙曲極化激元電磁波。該成果革新了極化激元基礎(chǔ)物理的“教科書”定義，對(duì)凝聚態(tài)物理、光物理、電磁學(xué)等領(lǐng)域基礎(chǔ)原創(chuàng)研究具有重要指導(dǎo)意義。國(guó)際頂級(jí)期刊《自然》18日刊發(fā)了這一新研究發(fā)現(xiàn)。

極化激元光學(xué)是當(dāng)今凝聚態(tài)物理、材料科學(xué)等多學(xué)科交叉的前沿科學(xué)領(lǐng)域，也是我國(guó)的傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)研究方向之一。華中科技大學(xué)光學(xué)與電子信息學(xué)院李培寧、武漢國(guó)家光電研究中心張新亮團(tuán)隊(duì)主導(dǎo)的研究成果突破了極化激元模式分類的固有認(rèn)識(shí)，證明了在各向異性的方解石晶體中，存在第三種極化激元模式“幽靈”雙曲極化激元。

這一新發(fā)現(xiàn)的“幽靈”極化激元是光場(chǎng)壓縮能力更強(qiáng)的一種特殊的亞波長(zhǎng)“幽靈”電磁波?？蒲腥藛T發(fā)現(xiàn)教科書中的經(jīng)典雙折射材料方解石晶體就存在“幽靈”極化激元。通過(guò)理論預(yù)測(cè)及計(jì)算，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)當(dāng)方解石晶體的光軸和晶體界面存在一定的夾角時(shí)，就可存在“幽靈”雙曲極化激元。

此外，研究團(tuán)隊(duì)也預(yù)測(cè)例如石英等眾多常見(jiàn)的雙折射晶體中都可能存在這種性質(zhì)優(yōu)異的“幽靈”極化激元。此項(xiàng)研究有力證明了儲(chǔ)量豐富、可大規(guī)模制備的極性晶體在微納光學(xué)領(lǐng)域具有極大的應(yīng)用潛力。