上海
编辑丨王多鱼
排版丨水成文
在双曲晶体（即介电张量分量符号相反的各向异性材料）中，物质-光子杂化激发因其通过双曲极化激元形式展现的强烈光-物质相互作用而备受关注。然而，此类现象此前仅限于双曲晶体，其光学响应被束缚于固定光谱范围且缺乏可调性，因而广泛适用性受限。
2025 年 7 月 16 日，中国地质大学（武汉）戴志高教授、李国岗教授及南洋理工大学胡光维教授、王岐捷教授作为共同通讯作者，在国际顶尖学术期刊Nature上发表了题为：Long-range hyperbolic polaritons on a non-hyperbolic crystal surface 的研究论文。
该研究首次在非双曲晶体钒酸钇（YVO₄）表面实现了长程双曲声子极化激元，这一突破不仅摆脱了对双曲晶体的依赖，还拓展了双曲纳米光学的边界，为负折射、超透镜、极化激元化学、集成光子学等应用开辟了新方向。
在这项最新研究中，研究团队展示了非双曲晶体钒酸钇（YVO₄）中双曲表面声子极化激元的涌现。通过结合实空间纳米成像与理论分析，研究团队观察到，YVO₄晶体表面在其非双曲频率范围内（此时材料的介电张量分量均为负值）存在声子极化激元的双曲波前。
此外，通过将温度从室温降至低温条件，研究团队实现了极化激元色散的实时操控，完成从双曲模式到沟道化模式、最终到椭圆模式的拓扑相变。这种温度调控的色散工程不仅可精确控制极化激元的拓扑形态，还能调制其波长与群速度，展现出高灵敏性、低损耗及长程传播特性。
这些发现打破了双曲晶体的依赖，拓展了双曲纳米光学的边界，为负折射、超透镜、极化激元化学、集成光子学等应用开辟了新方向。
论文链接：
https://www.nature.com/articles/s41586-025-09288-1
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