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《Light: Science & Applications》刊发我院赵建林教授团队面内光学各向异性测量研究成果

阅读次数:日期:2026-03-16

近日,我院赵建林教授团队在二维材料面内光学各向异性定量测量方面取得重要研究进展,相关研究成果以“Quantitative determination of in-plane optical anisotropy by surface plasmon resonance holographic microscopy”为题发表于光学领域高水平期刊《Light: Science & Applications》(论文链接:https://www.nature.com/articles/s41377-026-02207-7)。张继巍副教授为论文第一作者,赵建林教授、甘雪涛教授、戴思清副教授为论文共同通讯作者。

光学各向异性体现在光波沿材料不同方向传播时折射率/吸收系数存在差异,对于像二维材料这样的薄样品而言,这种特性存在于平面方向,即为面内光学各向异性。面内光学各向异性的定量表征对于发现和设计各向异性低维材料并研究其物理性质至关重要。现有表征方法大多停留在定性分析、采用经验公式进行计算层面,并且利用远场光与物质相互作用的传统方法依赖较长的相互作用距离。而原子层材料的极薄特性决定了较短的光与物质相互作用距离,导致测量信噪比低、结果不准确。

针对上述挑战,该团队提出利用沿不同面内方向振动的近场等离激元波与样品相互作用的新方法。通过数字全息术测量表面等离激元共振时的反射相移,可测量厚度低至单原子层材料沿所有面内方向的复折射率,从而确定其面内光学各向异性的大小(包括双折射和二色性)。该工作为薄样品面内光学各向异性提供了一种精确表征手段,为寻找新的各向异性低维材料、研制新型偏振纳米器件等研究提供了新的技术路径。

近年来,该团队围绕数字全息干涉测量技术的理论、方法、系统实现及面向多种物理场动态测量应用开展了系列原创性研究,并获得2025年度中国光学学会科技创新技术发明一等奖。该工作是团队在完成国家自然科学基金重大科研仪器研制项目(61927810)的基础上完成的代表性成果之一。

不同厚度ReS2样品面内光学各向异性测量结果

(文图:张继巍;审核:闫娜、晁小荣)