光子晶體中存在一種拓撲非平庸的奇點，在奇點附近的光子能帶是線性的，稱為光學狄拉克錐。光學狄拉克錐與眾多科學和應用領域關系密切，如零折射率、拓撲光子學、位相調(diào)控、單向傳輸?shù)取ＭǔＵJ為，光學狄拉克錐要求光子晶體具有完整周期性。那么，當周期性被破壞后，結構中是否仍能保證有狄拉克錐，是否仍能具有等效零折射率呢？最近，理工學院董建文教授等在光子準晶體中肯定地回答了這一科學問題，相關研究成果發(fā)表于國際著名學術刊物《Phys. Rev. Lett.》。[Phys. Rev. Lett. 114, 163901 – Published 20 April 2015]
研究工作首先證明了十二重和八重二維準晶光子晶體中的光學狄拉克錐。線性能帶源于光子準晶體的旋轉對稱性，準晶內(nèi)部的電磁相位分布幾乎一致。狄拉克頻率是一個在布里淵區(qū)中心的三重簡并態(tài)。在狄拉克錐附近，非周期光子準晶體具有近零折射率性質(zhì)，電磁波滿足Snell定律。實驗上證實了非對稱傳輸、散射隱身等多種新穎的電磁傳輸行為。上述研究結果將有利于探索拓撲光子結構中電磁位相調(diào)控的新機理和新手段。同時，由于這種新型光子準晶體使用了全電介質(zhì)材料，結構靈活性大，材料損耗低，在光學波段有著很好的潛在應用前景。研究工作由董建文教授及其指導的碩士生常名立、香港科技大學陳子亭教授（Professor C. T. Chan）研究組等合作完成。
本工作得到國家自然科學基金、廣東省自然科學杰出青年基金、光電材料與技術國家重點實驗室等項目的大力支持。
