近日，我校物理与光电工程学院超材料与光纤器件课题组、香港大学物理系超材料课题组提出了一种新型磁光手性超表面，实现了偏振无关的非互易光传输。研究成果以“磁光手性超表面实现偏振无关的非互易传输”（Magneto-optical chiral metasurfaces for achieving polarization-independent nonreciprocal transmission）为题，于7月31日发表在国际权威期刊《科学进展》（Science Advances）上，为紧凑、偏振不敏感的非互易器件的发展奠定了基础。

偏振无关非互易传输示意图

非互易传输是光学领域中重要的物理现象，可实现类似于日常中的单向门功能，光通过单向门，即如同车辆驶入单向车道，仅允许从一个方向通过，无法返回。该现象所实现的隔离器等是光学应用中必要的器件，在通信、信息处理等领域具有重要作用。该工作提出了一种新型的磁光手性超表面，由周期性排列的磁光和手性结构复合组成，磁光结构由磁性材料构成，手性结构缺少镜面对称性，在二者的共同作用下产生了偏振自由的非互易传输特性，即一个光学“单向门”同时允许不同类型偏振态的光线单向通过，具有超过80%的透过率和高传输对比度。这项研究为非互易超表面的实际应用提供了新的可能性，有助于非互易器件在下一代光通讯、显示等领域的应用和发展。例如，该非互易单向传输现象可应用于单向可视性的显示屏，只有在特定的角度和方向才能看到屏幕上的内容，具有信息保护作用。也可用于发展非互易通讯技术，提高当前通信系统的性能，如降低干扰、提高频谱利用率和提升信号传输质量，这种通信技术在雷达、卫星通信、无线电导航等领域将有广泛应用。

磁光手性超表面的原理示意图

我校物理与光电工程学院李汶佳副教授为论文的第一作者，香港大学杨青东博士、游欧波博士后为论文共同第一作者，我校物理与光电工程学院史金辉教授、刘建龙教授、香港大学张霜教授为论文的通讯作者。该工作得到了新基石科学基金、国家自然科学基金、黑龙江省自然科学基金、学校基础研究提升计划等支持。

超材料与光纤器件课题组多年来面向超材料研究领域，深耕基础科研，在功能超构材料、拓扑超材料及信息超材料等方面开展系统研究，取得一系列创新成果，以哈尔滨工程大学为第一单位或通讯作者单位发表高水平论文SCI论文150余篇，其中包括Science Advances、Nature Communications、National Science Review、Physical Review Letters、Laser & Photonics Reviews等国际高水平学术期刊。

《科学进展》为Science子刊，创刊于2015年，是Science旗下涵盖所有学术领域综合性科学刊物，期刊关注各类科学领域有影响力的研究成果，被国内外学者高度认可，是中科院1区Top期刊。

论文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adm7458