為了探索調控太赫茲電磁局域化諧振特性的新構型、新原理器件，我校數理學院趙振宇老師的課題組先后提出了光子Moiré超晶格實現太赫茲電磁感應透明度（EIT）和連續體中束縛態（BIC）的調控，相關成果于2024年10月和12月先后發表于美國應用物理聯合會權威期刊Applied Physics Letters和美國光學學會權威期刊Optics. Letter上，并于2024年12月18日在中國電子學會太赫茲專業委員會官網“太赫茲研發網”予以報道，被評價為“開啟轉角調控的太赫茲諧振特性的新時代”。

2024年10月，該課題組展示了一種三層Moiré超表面，在相應的角度上具有明顯的EIT現象。所提出的超表面由一個本征方晶格組成，該晶格嵌入到另一個光子Moiré超晶格中，該光子Moiré超晶格由兩個方晶格以10.39°和7.63°的兩個特殊角度扭曲后堆疊制成。這一三重Moiré超構表面中扭曲方晶格之間的隱藏模式被激發，并且相互耦合，從而實現兩個晶格模式的相消干涉，導致太赫茲波段出現透明窗口。當相應的角度為10.39° 時，在0.84 THz 的透明窗口處發現最大群延遲為9.76 ps。當相應的角度減小到7.63° 時，透明窗口偏移到0.57 THz，具有5.96 ps 的群延遲。耦合洛倫茲振蕩器模型表明，透明窗口處的非線性光學極化率大于零。該研究創造了一種在太赫茲波段調整EIT和慢光的方法。該成果在2024年10月發表于Appl. Phys. Lett. 125，141701 (2024)上。

太赫茲Moiré超晶格誘導透明的局域場分布及其K空間色散特性

同年十二月，該課題組提出了一種Moiré超構表面，由兩個相同的方形光子晶格疊加而成，其角度為12.68°。通過調整入射角，可以在Moiré超構表面同時實現對稱保護的 BIC(SP-BIC)、Friedrich-Wintgen BIC和偶發BIC（Accidental BIC）。其中，準BICs保持超過107的超高Q因子。光子能帶結構表明，這三種類型的BIC位于k空間中遠場極化渦旋的中心，它們有自己的拓撲電荷。這些 BIC對薄膜傳感器應用中分析物折射率的細微變化表現出高度敏感性。該成果在2024年12月發表于Opt. Lett. 49, 7016-7019 (2024)上。

太赫茲Moiré超晶格在TM與TE模式下不同類型的BIC特性

  上海師范大學為上述工作第一單位和通訊作者單位，數理學院光學專業2022級碩士研究生張雪蓮同學為論文第一作者、趙振宇老師為通訊作者。該研究得到了國家自然科學基金面上項目(62475159)和江蘇省市場監督管理局科技計劃橫向項目(KJ2024021)的聯合資助。太赫茲研發網新聞鏈接地址: http://www.thznetwork.org.cn/shownews.asp?id=1506

（供稿、圖片：數理學院）