近日，哈工程物理与光电工程学院纳米光学与超材料国际联合研究中心（超纳中心）联合俄罗斯圣光机大学、澳大利亚国立大学等国际团队，在非厄密光子学与米氏谐振调控领域取得重要进展。研究团队通过精密设计亚波长介质谐振器结构，首次实验揭示散射谱中非厄密奇异点（Exceptional Point, EP）与超散射特征的厄密简并点（Diabolic Point, DP）之间的动态转换规律，为高灵敏度传感器、电磁隐身技术、多物理场能量调控技术、非线性光学器件开发提供全新理论框架。相关成果于2月21日以《米氏谐振器散射谱中的非厄密奇点》为题发表于国际顶级期刊《科学进展》（Science Advances）。

论文第一作者为哈工程物理学院博士研究生张凡，哈工程物理学院宋明肇教授、Andrey Bogdanov教授，澳大利亚国立大学Yuri Kivshar教授为共同通讯作者，哈工程为第一署名单位。

传统研究认为，非厄密系统中的奇异点需依赖复杂耦合结构实现。本研究通过调控单一环形介质谐振器的几何参数，在微波频段直接观测到EP与DP的散射谱特征（图1）。实验数据表明，EP对应散射暗态（Anapole State），而DP则呈现多模式共振叠加的超散射现象。这一发现将非厄密物理与米氏光子学深度融合，为光-物质相互作用调控开辟新维度。

“通过环形谐振器的EP/DP动态切换，未来可设计可重构电磁隐身表面，或开发亚波长尺度能量传输器件。”论文通讯作者宋明肇教授表示，该成果通过哈工程超纳中心共享科研平台实现“理论-仿真-实测”全链路闭环验证，相关技术有望应用于医用植入设备无线供能系统等。

超纳中心围绕多物理场超材料理论及器件应用领域，打造国际联合创新团队，在多物理场能量富集与传输、纳米光电能源器件等领域开展基础和应用基础研究，取得系列创新成果，以哈工程为第一单位或通讯单位在《自然电子》（Nature Electronics）、《自然光子学》（Nature Photonics）、《自然材料》（Nature Materials）、《自然纳米技术》（Nature Nanotechnology）、《科学进展》（Science Advances）、《自然通信》（Nature Communications）、《物理评论快报》（Physical Review Letters）等国际顶级期刊发表论文50余篇。

《科学进展》（Science Advances）是国际顶级综合性期刊，涵盖自然科学多个领域，影响因子为11.7。

论文链接：

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adm7458

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哈尔滨工程大学

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撰文 | 宋明肇

信息来源 | 物理学院

排版|李颖超

编辑 |王一勇

责编 | 刘涛

审核 | 吴丹丹