據湖北省科技廳消息，雙曲材料因其獨特的電磁特性被視為納米光子學的核心載體之一，但其光學響應被限制在固定的雙曲頻段，極大限制了應用潛力。近日，中國地質大學（武漢）李國崗教授、戴志高教授團隊聯合新加坡南洋理工大學王岐捷教授、胡光維教授團隊在《自然（nature）》發表論文《非雙曲材料中發現長程雙曲極化激元》。該研究首次在非雙曲晶體釩酸釔（YVO4）中觀察到雙曲表面聲子極化激元，突破了學界對雙曲極化激元依賴“本徵雙曲材料”的傳統認知，提出了“非雙曲極化激元”新範式。

　　該研究成果由中國地質大學（武漢）材料與化學學院“無機光電子信息功能材料與器件”研究團隊完成，團隊負責人為李國崗，主要完成人為青年教師戴志高教授和2021級博士研究生劉璐。團隊一直圍繞國家稀土新材料和湖北省光電子信息領域的重大需求開展研究工作。稀土材料因其獨特的光、電、磁、催化等性能，被譽為“工業維生素”，在現代高科技領域中扮演著不可或缺的關鍵角色。本項研究以稀土晶體釩酸釔為平臺，通過實空間納米成像與理論分析，在該材料的非雙曲頻段內發現了具有雙曲色散特徵的表面極化激元。通過溫度調控，團隊實現了極化激元從雙曲型到橢圓形的光學拓撲相變，並揭示其低損耗、長距離傳播特性。

　　該研究極大拓展了極化激元可調控性的頻譜範圍和雙曲材料庫，並拓展了稀土材料在極化激元納米光子學領域的新應用，可為高靈敏傳感、超分辨成像等應用提供關鍵支撐。（文 姜勝來）