安徽大學(xué)物理與光電工程學(xué)院、光電信息獲取與控制教育部重點實驗室及信息材料與智能感知安徽省實驗室特種光纖與光纖激光技術(shù)胡志家教授團(tuán)隊在隨機(jī)激光體系中觀察到光子霍爾效應(yīng)和光子磁阻,揭示了宏觀層面及微觀尺度上磁場對隨機(jī)激光無序散射的調(diào)控過程,提出了利用磁光效應(yīng)調(diào)控隨機(jī)激光散射無序度的方法。
該研究成果以“隨機(jī)激光中光子霍爾效應(yīng)和光子磁電阻的觀測”為題發(fā)表在國際頂級學(xué)術(shù)期刊《自然-通訊》(DOI: 10.1038/s41467-024-48942-6)。安徽大學(xué)物理與光電工程學(xué)院2021級博士研究生杜文彧為論文的第一作者,胡志家教授為論文的唯一通訊作者,安徽大學(xué)為唯一通訊單位。安徽大學(xué)物理與光電工程學(xué)院俞本立教授、巴西伯南布哥聯(lián)邦大學(xué)Anderson S. L. Gomes教授和Ernesto P. Raposo教授、英國阿斯頓大學(xué)張琳教授和周凱明教授為該論文重要合作者。
磁場對隨機(jī)激光無序散射的調(diào)制以其豐富的物理意義引起了廣泛的關(guān)注。團(tuán)隊制作了磁性增益聚合物光纖用于產(chǎn)生隨機(jī)激光。從宏觀實驗現(xiàn)象中觀察到,隨著磁場強度的增大,隨機(jī)激光的無序多重散射中存在著磁橫光電流,并且隨機(jī)激光的發(fā)射強度減小,這標(biāo)志著隨機(jī)激光體系中光子霍爾效應(yīng)和光子磁阻現(xiàn)象。在微觀層面,該團(tuán)隊基于散射納米粒子磁無序的場依賴?yán)碚摵妥孕AЮ碚撝械母北緦ΨQ破缺現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)光子的磁致橫向擴(kuò)散降低了散射無序度,進(jìn)而降低了隨機(jī)激光的強度波動無序度。該工作建立了上述兩種效應(yīng)與隨機(jī)激光之間的聯(lián)系,把微觀層面磁場對隨機(jī)激光無序散射的影響顯化、可視化到宏觀的隨機(jī)激光強度波動上來,這對隨機(jī)激光的設(shè)計及物理機(jī)理研究至關(guān)重要。
上述工作是安徽大學(xué)在隨機(jī)激光領(lǐng)域標(biāo)志性成果的新突破,物理與光電工程學(xué)院特種光纖與光纖激光團(tuán)隊長期致力于特種光纖的研發(fā)及工程化應(yīng)用、隨機(jī)激光的性能提升及物理機(jī)理研究,相關(guān)工作發(fā)表于《物理評論快報》《光:科學(xué)與應(yīng)用》《激光與光子學(xué)評論》《納米光子學(xué)》《光子學(xué)研究》《先進(jìn)光學(xué)材料》等國際高水平期刊上。
新聞鏈接:http://www.ahu.edu.cn/2024/0531/c15059a341704/page.htm
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