近日，中國(guó)激光雜志社公布了“2019年度中國(guó)光學(xué)十大進(jìn)展”名單，量子秘鑰分發(fā)、光子芯片、智能激光器、全色激光顯示等20項(xiàng)重大光學(xué)成果獲此殊榮(基礎(chǔ)研究類(lèi)與應(yīng)用研究類(lèi)各10項(xiàng))。其中，深圳大學(xué)納米光子學(xué)研究中心杜路平、袁小聰教授的研究成果“近場(chǎng)光學(xué)旋渦中的光學(xué)斯格明子結(jié)構(gòu)”入選十大基礎(chǔ)研究類(lèi)成果。據(jù)悉，該研究在國(guó)際上首次揭示了由光的自旋-軌道耦合產(chǎn)生的“光學(xué)斯格明子”結(jié)構(gòu)，為微納尺度的光場(chǎng)調(diào)控提供了全新的思路。

據(jù)介紹，斯格明子是一種由電子自旋-軌道耦合相互作用形成的具有微納米尺度的電子自旋渦旋結(jié)構(gòu)，由于受到拓?fù)浔Ｗo(hù)，被廣泛認(rèn)為是未來(lái)實(shí)現(xiàn)高速度，高密度，低能耗磁存儲(chǔ)器件的基本單元。作為另一種信息載體，光也具有自旋角動(dòng)量和軌道角動(dòng)量。近年來(lái)，人們發(fā)現(xiàn)，光的自旋和軌道角動(dòng)量之間的相互耦合能產(chǎn)生出許多與電子類(lèi)似的物理效應(yīng)，包括自旋霍爾效應(yīng)、量子自旋霍爾效應(yīng)等等。深圳大學(xué)杜路平、袁小聰教授研究發(fā)現(xiàn)，在光學(xué)近場(chǎng)條件下，光的自旋-軌道角動(dòng)量之間的耦合會(huì)形成一種與磁斯格明子相同的光學(xué)自旋分布。對(duì)于隱失波條件下的光學(xué)旋渦光場(chǎng)，其自旋矢量分布呈現(xiàn)一種Neel類(lèi)型的斯格明子。更有意思的是，在這種光學(xué)斯格明子內(nèi)部，其偏振態(tài)呈現(xiàn)劇烈的變化。對(duì)于可見(jiàn)光波段的近場(chǎng)光學(xué)旋渦光場(chǎng)，其偏振的精細(xì)結(jié)構(gòu)半高寬可以達(dá)到10nm以下（< λ/60，如圖2所示），遠(yuǎn)遠(yuǎn)突破光學(xué)的衍射極限（<λ/2）。這種由光的自旋定義的光學(xué)超精細(xì)結(jié)構(gòu)為微納尺度的光場(chǎng)調(diào)控提供了全新的思路，在亞納米光學(xué)位移傳感、光學(xué)超分辨顯微成像等領(lǐng)域具有重大應(yīng)用前景。上述工作于2019年4月發(fā)表在《nature physics》。

“中國(guó)光學(xué)十大進(jìn)展”推選活動(dòng)由中國(guó)激光雜志社發(fā)起，至今已舉辦6屆。參選的成果來(lái)自全國(guó)各大高校及中科院各個(gè)研究機(jī)構(gòu)，在基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究中分別選擇10個(gè)代表國(guó)內(nèi)光學(xué)領(lǐng)域最重要的前沿研究成果授獎(jiǎng)，促進(jìn)光學(xué)成果的傳播。

此次評(píng)選經(jīng)過(guò)首輪推薦、初評(píng)、終評(píng)三個(gè)環(huán)節(jié)，最終20項(xiàng)優(yōu)秀的光學(xué)成果從110項(xiàng)研究進(jìn)展中脫穎而出，入選“2019年度中國(guó)光學(xué)十大進(jìn)展”（基礎(chǔ)研究類(lèi)與應(yīng)用研究類(lèi)各10項(xiàng)）。

評(píng)選委員會(huì)由48位光學(xué)與光子學(xué)領(lǐng)域的專(zhuān)家組成，在綜合考慮候選成果的學(xué)術(shù)價(jià)值和應(yīng)用價(jià)值后，從候選成果中初評(píng)30項(xiàng)進(jìn)入終評(píng)，并以無(wú)記名投票方式產(chǎn)生“2019年度中國(guó)光學(xué)十大進(jìn)展”。

（宣傳部）