刘迪、刘韩是中国科学技术大学物理学院的博士生,他们跟着席铮特任教授团队把拓扑光场的研究推上了新台阶。这次研究揭示了个有趣的现象:聚焦光是个天然的推手,能让光场里自动冒出一种类似于半斯格明子的自旋纹理。这种结构不需要外加的复杂设计,也不用额外的精细调控,只要光线一照过来就会自己长出来。和磁性材料里的内禀激发不一样,光场里的这种结构虽然也是自发形成的,但要想让它稳定下来并不容易。研究团队发现,只要稍微改变一下入射光的偏振或者相位,它就可能变了样。好在这个结构有个厉害的地方,它会抓住焦场里天然的相位涡旋作为靠山。就算外界环境乱七八糟,各种退相干、退偏振的噪声往里面钻,这个自旋纹理也会在不断调整涡旋位置的过程中保持自己的核心拓扑特征。所以哪怕光的幅度、相位乱七八糟地乱跳,它也能稳坐钓鱼台。 给这篇文章起的题目叫“Intrinsic Meron Spin Textures in Generic Focused Fields”,它是在Physical Review Letters这本杂志上发表的。刘迪和刘韩给大家展示了一个新思路:不用再像以前那样费尽心思地去雕刻光场,只要利用普通的聚焦过程,就能搞出具有抗干扰能力的拓扑自旋结构。这种内禀式的自旋纹理为我们在噪声和无序环境里操控拓扑光场提供了新的办法,也为以后搞抗扰动的拓扑光子学和信息处理打下了基础。席铮教授作为通讯作者带领大家完成了这个工作。这个项目得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金和中国科学院的支持。