硕士一作发Nature，国内读博再发Nature；他，是追光者！
纳米人
2021-08-22
它代表浩瀚的宇宙、丰富的人生，也代表正义、美好和希望。在纳米尺度操纵光，可以发现许多有趣的现象，实现很多奇异的功能，譬如隐身技术、超低功耗量子芯片、微型传感器等等。20世纪50年代，著名半导体物理学家黄昆先生提出声子极化激元的经典理论，在我国开辟了极化激元光学的重要研究方向。近年来，关于极化激元光学方面的研究也是凝聚态物理领域最前沿的议题之一。自然界中许多晶体材料都表现出双折射行为，在不同的方向，折射率不尽相同。利用这一现象，可以实现对入射光的操纵。由于晶体尺寸和入射光波长以及双折射强度成比例关系，3-300 μm区域的中远红外光往往需要几个厘米厚的晶体才能实现，这无疑限制了光学器件的微型化趋势。如何解决这一问题呢？双折射材料中有一种极端形式：双曲性材料。常规材料光折射轴一个在面内，一个在面外；而双曲性材料折射光的两个垂直轴在同一面内。这一特性使得光学元件尺寸可以变得超薄，而且可以使光限域在不足百分之一波长的极小范围内。
2018年，鲍桥梁教授团队与西班牙奥维耶多大学Pablo Alonso-González、西班牙巴斯克科学基金会RainerHillenbrand团队合作在Nature发表研究成果，报道了在天然范德华晶体α-MoO3中发现并操纵了面内各向异性的红外极化现象。他们发现天然范德华晶体α-MoO3具有面内双曲性，利用面内双曲性实现光的限域，助力光学器件的微型化。马玮良是这项研究的第一作者，这时候，他是苏州大学的硕士生。
随后，硕士毕业的马玮良选择了在国内读博士。他来到华中科技大学，导师是2019年刚刚回国入职华中科技大学的青年科学家李培宁教授。
2021年8月18日，华中科技大学李培宁和张新亮团队，联合新加坡国立大学仇成伟教授、国家纳米科学中心戴庆研究员、纽约州立大学AndreaAlù教授等人在Nature报道，通过实验证明了在各向异性的方解石晶体中，存在第三种极化激元模式——“幽灵”双曲极化激元（Ghost hyperbolic polaritons），这一研究突破了极化激元模式分类的固有认识，有望改写教科书对于“极化激元”的分类描述。这次，马玮良又是第一作者。更值得一提，是马玮良的博士导师，另一位追光者李培宁教授。李培宁，华中科技大学光电信息学院/武汉光电国家研究中心教授、博士生导师。博士毕业于德国亚琛工业大学，西班牙CICNanogune研究中心“欧盟玛丽居里学者”博士后。
早在2018年，李培宁就以第一作者在Science发表论文，在其导师西班牙巴斯克大学Rainer Hillenbrand（通讯作者）指导下，于hBN中发现中红外双曲极化激元。在2018年马玮良作为第一作者发表的Nature论文中，李培宁也是合作者之一。近年来，李培宁也取得了一系列重要进展，在极化激元光学方向上以第一作者和通讯作者发表高水平研究成果多项，包括Science 1篇，Nature 2篇，Nature Materials 1篇，Nature Communications 2篇。【1】Weiliang Ma et al. Ghost hyperbolicsurface polaritons in bulk anisotropic crystals. Nature 2021, 596, 362–366.https://www.nature.com/articles/s41586-021-03755-1【2】Weiliang Ma et al. In-plane anisotropicandultra-low-loss polaritons in a natural van der Waals crystal. Nature 2018, 562,557–562.https://www.nature.com/articles/s41586-018-0618-9【3】Guangwei Hu et al. Topological polaritonsand photonic magic angles in twisted a-MoO3 bilayers. Science 2020, 582,209–213.https://www.nature.com/articles/s41586-020-2359-9【4】Peining Li et al. Infrared hyperbolicmetasurface based on nanostructured van der Waals materials. Science 2018, 359,892-896.https://science.sciencemag.org/content/359/6378/892
