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随着组织工程领域的发展，生物材料界面与细胞的相互作用及物理机制成为研究热点。生物界面的拓扑形貌可以有效调控细胞行为并影响细胞功能。而体内的一些生理过程如胚胎发育、免疫应答和组织更新与重塑等往往涉及多细胞的集体行为。肿瘤的侵袭和转移也与集体细胞的协调运动有关。细胞球作为一种体外三维细胞培养模型，具有强烈的细胞-细胞相互作用，可在细胞生理学、信号通路、基因和蛋白表达以及气体/营养物质梯度等方面更好地模...
中国科学院物理研究所专利：二维拓扑光子晶体腔及其设计方法和在激光器中的应用
科研人员首次在拓扑绝缘体中制造出激子
拓扑绝缘体 激子 光控电脑芯片 量子技术
2023/2/6
德国“维尔茨堡-德累斯顿卓越集群—量子物质复杂性和拓扑结构”(ct.qmat)的科研人员在拓扑绝缘体中制造出了激子，有助于新一代光控电脑芯片和量子技术研究。相关研究已发表在《自然通讯》杂志。
非线性光子芯片：太赫兹波局域的拓扑调控（图）
非线性光子芯片 太赫兹波局域 拓扑调控
2022/5/25
近日，南开大学许京军教授、陈志刚教授、张心正教授领导的课题组与加拿大国家科学研究院Roberto Morandotti教授的课题组合作研究，在太赫兹拓扑光子学领域取得了重要进展：他们基于SSH模型，首次实验演示了在楔形铌酸锂光子芯片上对基于非线性产生的太赫兹波的拓扑调控，实现了太赫兹拓扑局域态在动量空间的直观观测。并分析对比了手性扰动对拓扑局域态和平庸局域态的影响，进一步证实了手性扰动下太赫兹拓扑...
拓扑腔面发射激光器（图）
半导体激光器 狄拉克涡旋”拓扑光腔 三维感知 激光雷达
2022/4/1
半导体激光器体积最小、效率最高、波长最广，价格最低，是各类应用场景之首选，但出射功率低和光束质量差是其最大的瓶颈，难点更在于这两个指标一般无法同时提高： 虽然增大器件尺寸可以提高激光功率，但是大器件中的多模激射会降低光束质量。之前，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心光物理重点实验室L01组陆凌团队，提出了一种“狄拉克涡旋”拓扑光腔，是已知大面积单模性最好的光腔设计，可以从原理上突破现...
近年来，拓扑光子学和非厄米光学成为光子学中最活跃的两个新兴研究领域。由于实验和理论上的困难，目前这两个领域的研究大多数均集中于线性效应上，对非厄米拓扑体系中非线性效应的研究几乎空白。在国家重点研发计划“量子调控与量子信息”重点专项等科技计划的支持下，南开大学研究团队在国际上首次建立了一个非线性非厄米拓扑光子学平台。该团队利用自主研发的连续激光直写技术，首次在非线性晶体中制备了非厄米拓扑光子晶格。结...
近日，北京大学量子材料科学中心的孙栋教授和合作者，天津大学刘晶教授，美国耶鲁大学的Fengnian Xia 教授，卡纳基梅隆大学的Di Xiao教授和西班牙巴塞罗那科学与技术学院的F. Javier García de Abajo教授在《自然-材料》（Nature Materials)上发表题为“Semimetals for high-performance photodetection”的前瞻性...
近日，天津大学精密仪器与光电子工程学院微纳测试课题组刘晶副教授以“天津大学精密测试技术与仪器国家重点实验室，精密仪器与光电子工程学院”为第一单位，与合作者美国耶鲁大学Fengnian Xia教授、美国卡耐基梅隆大学Di Xiao教授、西班牙巴塞罗那科学与技术学院F.Javier García de Abajo教授和北京大学孙栋教授，在国际刊物《自然-材料》（Nature Materials）上发表...
北京大学物理学院、纳光电子前沿科学中心、人工微结构和介观物理国家重点实验室“极端光学团队”胡小永教授和龚旗煌院士等在非厄米拓扑光子学研究中取得重要进展：发现在二维PT对称构型的耦合谐振环阵列光子拓扑绝缘体中存在拓扑相变，并且揭示了产生拓扑相变的内在条件：由耦合强度与增益损耗量共同决定的解析关系。相关研究成果以“Topological Phase Transition in Non-Hermitia...
近日，稳态强磁场实验装置（SHMFF）用户中国科学技术大学曾长淦教授课题组首次在单元素半导体碲中发现了由外尔费米子主导的手性反常现象以及以磁场对数为周期的量子振荡，成功将外尔物理拓展到半导体体系。该研究成果在线发表于《美国国家科学院院刊》。该工作部分强磁场实验在SHMFF水冷磁体上完成。在新型量子材料中，具有特殊能带结构的拓扑材料也兼具新奇电子输运特性。相关研究不仅可以加深对于拓扑物态的理解，更有...
中国科学技术大学在新型拓扑材料外尔半导体研究中取得进展（图）
中国科学技术大学 新型拓扑材料 外尔半导体
2020/5/18
在新型量子材料中，具有特殊能带结构的拓扑材料也兼具新奇电子输运特性。相关研究不仅可以加深对于拓扑物态的理解，更有望推动新型高性能电子学器件的发展。一个典型的代表是目前引起广泛关注的外尔半金属体系，其输运研究往往表现出超大非饱和磁阻、平行磁场下的负磁阻效应、平面霍尔效应等诸多特性，而表面外尔弧更是提供了高迁移率和低功耗的电子学通道。这些特性都源自费米面附近外尔费米子的存在。
在新型量子材料中，具有特殊能带结构的拓扑材料也兼具新奇电子输运特性。相关研究不仅可以加深对于拓扑物态的理解，更有望推动新型高性能电子学器件的发展。一个典型的代表是目前引起广泛关注的外尔半金属体系，其输运研究往往表现出超大非饱和磁阻、平行磁场下的负磁阻效应、平面霍尔效应等诸多特性，而表面外尔弧更是提供了高迁移率和低功耗的电子学通道。这些特性都源自费米面附近外尔费米子的存在。
北京大学信息科学技术学院电子学系彭超副教授课题组发表拓扑保护下单向辐射导模共振态重要研究进展，为光子器件拓展可期应用前景（图）
北京大学信息科学技术学院电子学系 彭超 副教授 拓扑保护 单向辐射导模 共振态 光子器件
2020/4/23
单向辐射（unidirectional emission）作为实现大规模光子集成和光子芯片的关键技术之一，广泛应用于高性能光栅耦合器、高能效激光器及激光雷达光学天线等，目前大多通过分布式布拉格光栅反射镜、金属反射镜等镜面反射实现。然而，片上集成时，反射镜不仅体积大、结构复杂、加工难度高，还会引入额外的损耗和色散。针对这一集成光子器件研究中亟待解决的关键问题，北京大学信息科学技术学院电子学系、区域光...
近日，南京大学现代工学院李涛教授研究组与哈尔滨工业大学（深圳）的肖淑敏教授研究组合作报道了他们在拓扑光子学领域的最新进展。他们设计并加工了具有拓扑特性的一维硅波导阵列，利用拓扑零模之间的耦合效应，成功实现了稳健性的光定向耦合器与分束器功能，而且表现出很宽的工作带宽。成果以 “Robust and broadband optical coupling by topological waveguide...
