调控电磁波于股掌之间

    瑞中校友何琼获国家自然科学奖二等奖

    本报讯（记者 潘虹）日前，一年一度的国家科学技术奖励大会在北京召开，公布2019年度国家科技奖获奖名单。瑞安中学校友何琼凭借参与“超构表面对电磁波的调控”项目获得国家自然科学奖二等奖。

    何琼是瑞安中学1997届毕业生，先后在中国海洋大学、法国格莱诺贝尔第一大学、法国巴黎第六大学、法国巴黎第十一大学求学，获得学士、硕士和博士学位。现为复旦大学物理系副教授。2008年回国后进入复旦大学物理系从事博士后科研工作，研究如何利用电磁特异介质实现对电磁波的有效调控及其在微波、太赫兹以及可见光波段的实验实现。

    实现对电磁波的自由调控是人类的梦想，相关研究不仅具有基础科学意义，而且有望在通讯等领域产生重要应用。近年来，超构材料因其构成单元可任意设计，实现了负折射、超聚焦等奇异电磁波调控效应，入选《Science》评选的“本世纪前十年的十大科技突破之一”。然而三维超构材料的损耗高、结构复杂、不易集成等缺陷严重制约了其进一步发展和应用。为此，“超构表面对电磁波的调控”项目提出新思路。首先利用超构表面的各向异性界面相位突变实现了电磁波偏振的高效任意调控；随后提出利用非均匀超构表面调控电磁波前的新思路，建立了传输波与表面波的高效耦合的新机制，实现了平板聚焦、高效自旋光霍尔效应等奇异电磁波调控效应；最后建立统一相图揭示了超构表面功能多样性的物理根源，据此将石墨烯与超构表面相结合，实现了幅度远超以往报道的太赫兹波相位动态调控，为可调超构器件的实现打下了基础。该项目的原创性成果为自由调控电磁波提供了理论和实验基础，为超构材料在相关领域的应用开辟了新途径，部分成果已取得了实际应用。