多国研发无穷带隙光子时间晶体，助力实现光学频段光子时间晶体

多国研发无穷带隙光子时间晶体，助力实现光学频段光子时间晶体

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近日，哈尔滨工程大学王旭辰教授和芬兰阿尔托大学维克塔尔·阿萨德奇（Viktar Asadchy）教授等在Nature Photonics 上发表一篇论文，本次研究揭示通过材料自身的谐振特性，即利用光子时间晶体的动量带隙在较低的材料调制强度下即可实现无限拓宽，从而对于不同动量的波实现显著的放大效应。
这一发现不仅极大地扩展了动量带隙的范围，还显著提高了动量带隙内的能量放大率。

图 | 左：Viktar Asadchy；右：王旭辰（来源：个人主页）

研究系统地探讨了该现象的物理机理，并通过多种材料模型进行了验证，包括洛伦兹色散材料、基于等效电路模型的时变超表面以及时变米氏谐振阵列等。
所有模型一致证明，材料属性中的谐振效应能够显著拓宽动量带隙，揭示了这一新物理现象在不同系统中的普适性。
其中，时变米氏谐振阵列被认为是光子时间晶体在光学频段实现的最有潜力的结构。