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中新網(wǎng)上海12月19日電(記者許婧)控制波的擴散，是長期存在于有限空間內的重要科學問題。 上海交通大學19日宣布，以光波定位為例，該校物理與天文學院葉芳偉課題組與陳險峰課題組合作，率先發(fā)現(xiàn)并揭示了基于摩爾光柵的極平帶結構這一新的波包定位機制。 這個發(fā)現(xiàn)具有重要的物理意義和廣泛的適用性。

12月18日，該研究成果為本地化和Delocalization oflightinphotonicmoir & Eacute； lattices在線發(fā)表在國際頂級期刊《自然》上。 論文的第一作者是王鵬博士生和鄭遠林助理研究員。 論文的合作者有上海交通大學陳險峰教授、山西長治學院黃長明博士、dr yaroslav kartashov (俄羅斯)、prof lluis torner (西班牙)、prof vladimir konotop (葡萄牙)。 葉芳偉教授是論文的通信作者，上海交通大學是論文唯一的通信單位。

葉芳偉課題組長花了很長時間研究微納米級光與物質相互作用的新物理，探索了光調控的新途徑。 云紋光柵為未來的光束控制、圖像傳輸、新聞解決提供了更簡單的手段，為研究低功率下的非線性光學提供了一個易于運行的平臺。 此外，光子摩爾光柵的研究還為二維材料和冷原子系統(tǒng)中摩爾光柵的研究提供了極其有益的參考。 葉芳偉19日對記者說。

他舉了個例子，設想未來，應用這個成果，制作玩具，說話的聲音在里面，別人聽不見，但換了立場，又能聽得見，應該很有趣。

莫爾光柵在生活中很常見。 如果在兩個周期結構重疊的同時，彼此之間改變一定的立場，就會看到明暗之間的條紋，即波紋。 事實上，云紋在藝術設計、紡織業(yè)、建筑學、圖像解決、測量學、干涉儀等方面有獨特的應用。

研究石墨烯的科學家們發(fā)現(xiàn)，兩層石墨烯層疊而成的摩爾結構在某個特定的角像魔法一樣表現(xiàn)出超導性:電流流動時完全沒有損耗！ 這種超導性是單層石墨烯完全無法想象的，但摩爾晶格會從根本上改變材料的性質。 其次，研究了其他各種摩爾結構，發(fā)現(xiàn)了摩爾晶格越來越多的新的獨特物理性質，形成了專業(yè)的研究方向twistronics (扭曲學)。 但是，根本的科學問題浪潮在摩爾晶格中是如何演化的還沒有確定。

為此，研究人員利用光學誘導的方法，將兩個周期光柵寫入同一晶體，得到了最初的高度可調的光子晶體光柵。 利用該摩爾光柵的連續(xù)可調性，通過大量的數(shù)值模擬和實驗，課題組發(fā)現(xiàn)了摩爾光柵中波包的演化規(guī)律:隨著兩個周期光柵的相對權重及其之間相對轉角的變化，波包在摩爾光柵演化時，波形的擴展和局部急劇。

令人驚訝的是，光束在摩爾晶體結構域！ 經過嚴密的理論分析和輔助，大量的數(shù)值模擬發(fā)現(xiàn)，課題組在正常情況下(除非摩爾角正好落在某個離散的特殊角上)，與摩爾光柵對應的準帶結構的各級帶都是極平帶。 因為這個光子在摩爾晶格中失去動能，不能自然擴散，只能是局部的。 顯然，摩爾晶格中的定位在機制上與人們已知的其他環(huán)境下的定位完全不同，代表了一種新的定位方法。 課題組還研究了其他各種顏色的摩爾光柵，通過了大量測試，發(fā)現(xiàn)摩爾光柵中光子的定位和特殊摩爾角下的色散實際上是摩爾光柵的共性，廣泛存在。