研究前沿：螺旋超表面-电磁波辐射调控，全介质光子拓扑绝缘体 | Nature Materials

背景：在拓扑光子学领域，电磁模式与辐射连续谱的耦合通常被视为不利因素，会引入损耗并削弱拓扑态的鲁棒性，因此以往研究多刻意避免辐射泄漏。研究目的：本文旨在突破三维全介质光子拓扑绝缘体的实验实现瓶颈，并探索其开放边界上的拓扑表面态与辐射连续谱的耦合，以开发新的电磁波辐射调控方法。结论：研究团队成功构建了三维全介质光子拓扑绝缘体，首次直接观测到其开放边界上具有自旋-动量锁定特性的鲁棒表面态。通过将拓扑表面态与超表面功能融合，提出了“等效螺旋超表面”新概念，并揭示了利用赝自旋自由度可以调控表面模的辐射方向性，为研发拓扑驱动型可重构天线和自旋光电子器件提供了新途径。