11月28日，我校董建文教授團(tuán)隊的研究成果《Valleyphotoniccrystalsforcontrolspinandtopology》在線發(fā)表于國際頂級學(xué)術(shù)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(xué)術(shù)影響力。

據(jù)悉，拓?fù)鋵W(xué)在物理中的運(yùn)用始于凝聚態(tài)研究，近十年來更是發(fā)展到光學(xué)領(lǐng)域。拓?fù)涔鈱W(xué)體系界面的類量子化電磁關(guān)聯(lián)行為，為單向傳輸、光學(xué)外爾點(diǎn)、光延遲線、拓?fù)淞孔佑嬎愕阮I(lǐng)域的發(fā)展帶來新的契機(jī)。一般認(rèn)為，這種關(guān)聯(lián)行為要求體系具有非平庸屬性。能否在普通體系中實(shí)現(xiàn)關(guān)聯(lián)行為、進(jìn)而獲得新的拓?fù)涔庾討B(tài)，成為了一個重要的學(xué)術(shù)前沿問題。董建文教授團(tuán)隊的研究對此作出了肯定的回答：在能谷光子晶體中實(shí)現(xiàn)贗自旋和拓?fù)湔{(diào)控。

文章提出了一種新型能谷光子晶體。利用其內(nèi)稟的能谷自由度，在不依賴自旋軌道耦合效應(yīng)前提下，實(shí)現(xiàn)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(yīng)的光學(xué)贗自旋-路徑關(guān)聯(lián)傳輸，即光子能谷霍爾效應(yīng)。通過分析該普通光子晶體內(nèi)的手征量，實(shí)現(xiàn)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?fù)鋬蓚€自由度進(jìn)行獨(dú)立調(diào)控，實(shí)現(xiàn)了全新的拓?fù)涔庾咏缑鎽B(tài)。研究表明，實(shí)現(xiàn)有效的拓?fù)涔鈭稣{(diào)控，將有利于更多基本量子物理問題的實(shí)驗(yàn)證實(shí)；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(yùn)用等方面，帶來了新的有益啟示。

近年來，該團(tuán)隊在拓?fù)涔庾訉W(xué)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(xué)院外籍院士、美國加州大學(xué)伯克利分校張翔教授團(tuán)隊合作完成，并得到國家自然科學(xué)基金優(yōu)青項目、廣東省自然科學(xué)杰出青年基金、光電材料與技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、中山大學(xué)優(yōu)秀青年教師培養(yǎng)計劃等項目的大力支持。