近日,我校物理科学与技术学院青年教师李泽博士带领的原子分子光物理团队在磁光领域取得进展——首次揭示不对称双硅球颗粒在特定条件下可实现完美的磁光散射现象。相关研究成果以 “Ideal Magnetic Resonance Scatterers in the Visible Range” 为题,以快报(Letter)形式被原子分子光物理领域(AMO)国际著名期刊《Physical Review A》(该刊为 Nature 指数收录的学科卓越期刊)录用。
对于非磁性材料,其与可见光的相互作用主要由电场分量主导,磁场分量通常可忽略不计,这为磁光材料的设计带来了不小挑战。而李泽博士团队的研究发现,全介电硅纳米颗粒二聚体在平面波照射下能成为纯磁散射体:此时磁共振占据主导地位,电偶极响应被有效抑制。
这一突破性成果通过精准的模式调控得以实现:研究团队将磁偶极共振与电环形偶极、磁四极模式在光谱上实现重叠。具体而言,笛卡尔电偶极与电环形偶极之间的相消干涉,抑制了球形电偶极散射,进而产生非辐射的类极子模式(anapole mode);最终,远场中磁偶极与磁四极响应的叠加,形成了理想的磁共振散射。
研究同时证实,这种磁共振的波长在可见光范围内具有可调谐性,且该系统对结构参数的微小变化(如颗粒位置的轻微偏移)展现出较强的稳定性。该硅纳米结构为探究纳米尺度下的磁光相互作用提供了理想平台,有望推动磁光学新分支领域的发展。
此项研究得到多项基金项目的支持,包括国家自然科学基金青年基金项目(12304339)、内蒙古自治区自然科学基金青年基金项目(2025QN01005)、内蒙古大学2022年高层次人才启动项目(10000-22311201/037)以及2022年自治区级引进高层次人才科研支持(12000-15042237)。青年教师李泽博士为该论文的独立通讯作者,2024 级硕士研究生刘智慧为该论文的第一作者,内蒙古大学为第一完成单位。
论文链接:https://doi.org/10.1103/g6zw-dz42。
李泽课题组近年来始终致力于原子分子光物理(AMO)领域中磁光模式与物质相互作用的研究,并以我校为第一单位取得了一系列重要进展,相关成果已发表于【Phys. Rev. A 110, 013516 (2024)】、【Opt. Express 33 (14), 29146–29157 (2025)】、【J. Phys. Chem. C 127, 3594−3601 (2023)】等知名期刊。
(供稿:科学技术处 编辑:李文娟 终审:)