山西大学激光光谱研究所

近日，光谱所张磊教授、理论所陈君教授联合深圳大学物理与光电工程学院王健讲席教授课题组，在磁性量子材料光电流散粒噪声理论方面取得重要进展。相关成果以 “Shot Noise of Photocurrents in Magnetic Quantum Materials”为题发表在国际著名物理学期刊 Physical Review Letters（135, 166702, 2025）。张磊教授、陈君教授、王健教授为通讯作者，光谱所博士生刘欣月与深圳大学助理教授向龙俊为共同第一作者，光谱所博士后杨雅卿、深圳大学许富明教授参与了该工作。

近日，课题组在物理学领域顶级期刊Physical Review Letters上发表题目为“Topological photonic alloy”的研究论文。其中博士生渠天涛为论文第一作者，香港科技大学博士后王暮迪为论文第二作者。我校陈君教授，张磊教授与香港科技大学陈子亭教授为论文通讯作者。
在此研究中课题组首次在理论上提出并在实验上实现了一种新型的无序拓扑光子系统——拓扑光子合金。该研究证明在由非磁化（A）和磁化（B）钇铁石榴石（YIG）棒随机组成的无序二维光子晶体中，可以产生非平庸的拓扑相，从而将合金的概念引入拓扑光子。该系统通过在非周期性二维光子晶体构型中随机混合非磁化柱和磁化柱实现。理论和实验结果表明，即使在磁化柱浓度很低的情况下，光子合金也能产生具有拓扑保护的手性边缘态。此工作为深入研究无序系统的拓扑性质提供了一个新的平台，为更有效的制造拓扑光子系统提供了新方法。

近日，课题组在Physical Review B期刊上发表题为《Coexistence of reentrant localization and dynamical delocalization in a one-dimensional non-Hermitian quasiperiodic lattice》的研究论文。其中我组博士生王浩宇为论文第一作者，张磊教授为通讯作者。
在这项工作中，我们发现了在一维非厄米准周期晶格中重入局域化（reentrant localization）与动力学离域化（dynamical delocalization）的共存现象。具体而言，通过研究一个非互易的二聚化晶格模型，我们发现当考虑额外的非对角准周期无序时，随着无序强度的增加，系统会经历两次局域化相变，而这一现象在对应的互易模型中并不存在。

近日，课题组在Physical Review B期刊上发表题为《Electric field controlled valley-polarized photocurrent switch based on the circular bulk photovoltaic effect》的研究论文。其中我组博士生杨雅卿为论文第一作者，我校张磊教授，陈君教授与深圳大学王健教授为通讯作者。
此研究基于两能带狄拉克模型，我们提出了一种利用体光伏效应在K谷和K'谷之间切换完全谷极化光电流的理论方案，这是通过对二维谷材料施加一个面外电场来实现的。通过施加面外电场可以连续调节贝里曲率并翻转其符号。我们发现，完全谷极化光电流的切换与贝里曲率的符号变化有关，并伴随着一个拓扑相变，例如量子自旋霍尔相和量子谷霍尔相。通过第一性原理计算，我们在单层BiAsI2和锗烯中证实了该理论方案，且通过施加平面外电场，相应的谷极化率可以在100%和−100%之间切换。