近日，我校物理科学与技术学院量子物理与技术研究中心李泽副教授带领团队在高阶多极子纳米光子学与非厄米光物质强耦合方向取得系列重要研究进展，两项成果分别发表在光学领域权威期刊Optics Letters与物理学知名期刊Physical Review B。

磁四极辐射在量子光源、拓扑光子学、磁光器件等领域具备重要应用价值，但受限于极低辐射跃迁速率与严重的模式混杂效应，实现高纯度理想磁四极辐射一直是纳米光子学领域的难题。在题为“Ideal magnetic quadrupole radiators”（理想磁四极辐射源）的研究工作中，团队提出将宇称选择模式滤波与无偶极（anapole）工程相结合的协同方案，设计金核硅壳的中心对称核壳纳米结构。该方案在远场平面波、近场电偶极两种激发条件下，实现磁四极模式纯度因子超过 99.5%，实现基态电偶极发射向纯净磁四极辐射无干扰直接转换，建立了确定性调控高阶磁多极子的全新范式，为量子光源、拓扑光子学器件开发提供新路径。该成果以 Letter 快报形式发表于Optics Letters。内蒙古大学为论文唯一完成单位，硕士研究生程双龙、王蒙副教授为论文的共同第一作者，李泽副教授为论文唯一通讯作者。

论文链接：https://doi.org/10.1364/OL.610195

在此基础上，团队进一步面向高阶多极子与激子的强相互作用开展研究，完成题为 “NonHermitian strong coupling of pure multipolar resonances and excitons in coreshell heterostructures”（核壳异质结构中纯多极共振与激子的非厄米强耦合）的研究并发表在Physical Review B。研究团队首先利用 Au@Si 核壳纳米结构激发纯磁共振模式，抑制电偶极散射背景，获得高纯度磁偶极共振，实现磁偶极与激子的强耦合。进一步利用宇称匹配对称双源激发方案，在Ag@TiO₂异质结构中得到多极占比大于95%的超纯磁四极模式，实现磁四极与二硫化钨（WS₂）激子的非厄米强耦合。借助海森堡朗之万量子形式体系，揭示体系50飞秒超快相干能量交换动力学以及非厄米协同阻尼效应。该工作将多极电磁学与开放量子体系有机结合，为室温拓扑极化激元器件提供可行方案。内蒙古大学为论文第一完成单位，硕士研究生程双龙和江涛、王蒙副教授为论文的共同第一作者，李泽副教授为论文唯一通讯作者。

论文链接：https://doi.org/10.1103/PhysRevB.114.125307

两项研究工作分别得到国家自然科学基金（12304339，12664060，62265014）、内蒙古自治区自然科学基金（2025QN01005）、内蒙古大学高层次人才启动项目等资助。

（来源：科学技术处      编辑：武涛       审核：李文娟       终审：阿茹娜）