11月28日，我校董建文教授團隊的研究成果《Valleyphotoniccrystalsforcontrolspinandtopology》在線發(fā)表于國際頂級學術刊物《NatureMaterials》上（論文鏈接：http://www.nature.com/nmat/journal/vaop/ncurrent/full/nmat4807.html），《NatureMaterials》位居《Nature》系列期刊中影響因子（IF>38）最高的期刊之列，具有很大的學術影響力。

據悉，拓撲學在物理中的運用始于凝聚態(tài)研究，近十年來更是發(fā)展到光學領域。拓撲光學體系界面的類量子化電磁關聯行為，為單向傳輸、光學外爾點、光延遲線、拓撲量子計算等領域的發(fā)展帶來新的契機。一般認為，這種關聯行為要求體系具有非平庸屬性。能否在普通體系中實現關聯行為、進而獲得新的拓撲光子態(tài)，成為了一個重要的學術前沿問題。董建文教授團隊的研究對此作出了肯定的回答：在能谷光子晶體中實現贗自旋和拓撲調控。

文章提出了一種新型能谷光子晶體。利用其內稟的能谷自由度，在不依賴自旋軌道耦合效應前提下，實現了能谷附近的能帶劈裂，從而提出了類比電子能谷霍爾效應的光學贗自旋-路徑關聯傳輸，即光子能谷霍爾效應。通過分析該普通光子晶體內的手征量，實現了贗自旋能流的單向傳輸。更為有趣的是，文章還在單一體系中，對能谷和拓撲兩個自由度進行獨立調控，實現了全新的拓撲光子界面態(tài)。研究表明，實現有效的拓撲光場調控，將有利于更多基本量子物理問題的實驗證實；同時，也為下一代光信息傳輸和處理，尤其是在光自旋和軌道角動量運用等方面，帶來了新的有益啟示。

近年來，該團隊在拓撲光子學方向發(fā)表了系列研究成果。該工作是由我校董建文教授和陳曉東專職副研究員與美國工程院院士、中國科學院外籍院士、美國加州大學伯克利分校張翔教授團隊合作完成，并得到國家自然科學基金優(yōu)青項目、廣東省自然科學杰出青年基金、光電材料與技術國家重點實驗室、中山大學優(yōu)秀青年教師培養(yǎng)計劃等項目的大力支持。