为了探索调控太赫兹电磁局域化谐振特性的新构型、新原理器件，上海师范大学数理学院赵振宇老师的课题组先后提出了光子Moiré超晶格实现太赫兹电磁感应透明度 （EIT）和连续体中束缚态 （BIC）的调控，相关成果于今年十月和十二月先后发表于美国应用物理联合会权威期刊Applied Physics Letters和美国光学学会权威期刊Optics. Letter上，并且获得中国电子学会太赫兹专业委员会的官方网“太赫兹研发网”的12月18日的新闻报道，被评价为“开启转角调控的太赫兹谐振特性的新时代”。

今年十月，该课题组展示了一种三层Moiré超表面，在相应的角度上具有明显的EIT现象。所提出的超表面由一个本征方晶格组成，该晶格嵌入到另一个光子Moiré超晶格中，该光子Moiré超晶格由两个方晶格以10.39°和7.63°的两个特殊角度扭曲后堆叠制成。这一三重Moiré超构表面中扭曲方晶格之间的隐藏模式被激发，并且相互耦合，从而实现两个晶格模式的相消干涉，导致太赫兹波段出现透明窗口。当相应的角度为 10.39° 时，在 0.84 THz 的透明窗口处发现最大群延迟为 9.76 ps。当相应的角度减小到 7.63° 时，透明窗口偏移到 0.57 THz，具有 5.96 ps 的群延迟。耦合洛伦兹振荡器模型表明，透明窗口处的非线性光学极化率大于零。该研究创造了一种在太赫兹波段调整 EIT 和慢光的方法。该成果在2024年10月发表于Appl. Phys. Lett. 125， 141701 (2024)上。

 图1.太赫兹Moiré超晶格诱导透明的局域场分布及其K空间色散特性

同年十二月，该课题组提出了一种Moiré超构表面，由两个相同的方形光子晶格叠加而成，其角度为 12.68°。通过调整入射角，可以在Moiré超构表面同时实现对称保护的 BIC(SP-BIC)、Friedrich-Wintgen BIC 和偶发 BIC （Accidental BIC）。其中，准 BICs 保持超过 107 的超高 Q 因子。光子能带结构表明，这三种类型的 BIC 位于 k 空间中远场极化涡旋的中心，它们有自己的拓扑电荷。这些 BIC 对薄膜传感器应用中分析物折射率的细微变化表现出高度敏感性。该成果在2024年12月发表于Opt. Lett. 49, 7016-7019 (2024)上。

图2.太赫兹Moiré超晶格在TM与TE模式下不同类型的BIC特性

上海师范大学为上述工作第一单位和通讯作者单位，数理学院光学专业2022级硕士研究生张雪莲同学为论文第一作者、赵振宇老师为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金面上项目(62475159)和江苏省市场管理局科技计划横向项目(KJ2024021)的联合资助。太赫兹研发网新闻稿链接: http://www.thznetwork.org.cn/shownews.asp?id=1506