11月28日，我校董建文教授團(tuán)隊(duì)的研究成果《Valley photonic crystals for control spin and topology》在線(xiàn)發(fā)表于國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)刊物《Nature Materials》上（論文鏈接：http://www.nature.com/nmat/journal/vaop/ncurrent/full/nmat4807.html），《Nature Materials》位居《Nature》系列期刊中影響因子（IF>38）最高的期刊之列，具有很大的學(xué)術(shù)影響力。

據(jù)悉，拓?fù)鋵W(xué)在物理中的運(yùn)用始于凝聚態(tài)研究，近十年來(lái)更是發(fā)展到光學(xué)領(lǐng)域。拓?fù)涔鈱W(xué)體系界面的類(lèi)量子化電磁關(guān)聯(lián)行為，為單向傳輸、光學(xué)外爾點(diǎn)、光延遲線(xiàn)、拓?fù)淞孔佑?jì)算等領(lǐng)域的發(fā)展帶來(lái)新的契機(jī)。一般認(rèn)為，這種關(guān)聯(lián)行為要求體系具有非平庸屬性。能否在普通體系中實(shí)現(xiàn)關(guān)聯(lián)行為、進(jìn)而獲得新的拓?fù)涔庾討B(tài)，成為了一個(gè)重要的學(xué)術(shù)前沿問(wèn)題。董建文教授團(tuán)隊(duì)的研究對(duì)此作出了肯定的回答：在能谷光子晶體中實(shí)現(xiàn)贗自旋和拓?fù)湔{(diào)控。

文章提出了一種新型能谷光子晶體。利用其內(nèi)稟的能谷自由度，在不依賴(lài)自旋軌道耦合效應(yīng)前提下，實(shí)現(xiàn)了能谷附近的能帶劈裂，從而提出了類(lèi)比電子能谷霍爾效應(yīng)的光學(xué)贗自旋-路徑關(guān)聯(lián)傳輸，即光子能谷霍爾效應(yīng)。通過(guò)分析該普通光子晶體內(nèi)的手征量，實(shí)現(xiàn)了贗自旋能流的單向傳輸。更為有趣的是，文章還在單一體系中，對(duì)能谷和拓?fù)鋬蓚€(gè)自由度進(jìn)行獨(dú)立調(diào)控，實(shí)現(xiàn)了全新的拓?fù)涔庾咏缑鎽B(tài)。研究表明，實(shí)現(xiàn)有效的拓?fù)涔鈭?chǎng)調(diào)控，將有利于更多基本量子物理問(wèn)題的實(shí)驗(yàn)證實(shí)；同時(shí)，也為下一代光信息傳輸和處理，尤其是在光自旋和軌道角動(dòng)量運(yùn)用等方面，帶來(lái)了新的有益啟示。

近年來(lái)，該團(tuán)隊(duì)在拓?fù)涔庾訉W(xué)方向發(fā)表了系列研究成果。該工作是由我校董建文教授和陳曉東專(zhuān)職副研究員與美國(guó)工程院院士、中國(guó)科學(xué)院外籍院士、美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校張翔教授團(tuán)隊(duì)合作完成，并得到國(guó)家自然科學(xué)基金優(yōu)青項(xiàng)目、廣東省自然科學(xué)杰出青年基金、光電材料與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、中山大學(xué)優(yōu)秀青年教師培養(yǎng)計(jì)劃等項(xiàng)目的大力支持。