清华 材料学院，杜克大学Natalia Litchinitser团队AM：基于涡旋极性球晶获得涡旋光

清华大学材料学院与杜克大学Natalia Litchinitser团队合作，提出了一种基于涡旋极性球晶产生涡旋光的新方法。该研究解决了传统方法中涡旋光产生装置庞大、复杂的问题，通过构造具有旋转对称结构的球晶，实现了微纳尺度、便于片上集成的涡旋光产生。研究团队使用具有极性的分子4-((4-nitrophenoxy) carbonyl)-3-(trifluoromethyl) phenyl 2-fluoro-4-methoxybenzoate，通过特定结晶过程获得球冠形貌的球晶，其内部分子沿球冠切向排列，形成铁电涡旋畴的单畴体。该球晶具有旋转各向异性的折射率和光二阶非线性属性，能够产生多波长、多偏振态、多拓扑荷的涡旋光。研究成果为新一代大容量光通信、量子通信等领域提供了新的技术路径。