作为先进功能材料的典型代表，金刚石在光学领域具备突出的综合性能优势。其光学透明窗口覆盖深紫外（160 nm）至远红外（25 μm）的超宽光谱区间，仅在 4–6 μm 波段存在微弱本征吸收；同时在微波频段（0.1–100 GHz）仍可维持优异的电磁波透射特性。这种超宽频谱响应特性使其成为高功率激光系统、太赫兹通信及量子光学器件的理想基底材料。近日，西安交通大学电子学院王宏兴教授、问峰副教授团队联合电子科技大学杨元杰教授团队在金刚石基可动态调谐的非厄米光子器件方面取得重要研究进展。

图（a）多LSPP谐振子石墨烯/金刚石非厄米超表面理论模型；（b）合并BIC动态演化

连续域束缚态（BICs）和电磁诱导透明（EIT）是光子学中两类典型的型电磁现象，二者源于非厄米体系辐射模式的相消干涉。长期以来，两类效应的内在物理联系尚不明确，且高阶合并 BIC 尚未建立完备的非厄米理论。传统合并 BIC 定位于光子晶体平板动量空间，动态调谐能力匮乏，制约器件实用化。

针对上述难题，研究团队构建了金刚石基石墨烯三阶非厄米超表面模型。研究证实，合并 BIC 本质为一组本征态相互正交的二重简并暗态。区别于动量空间内的传统合并 BIC，该合并 BIC 位于费米能级——频率参数空间；依托石墨烯费米能级可调的特性，可在整个太赫兹频段实现动态调谐。研究进一步揭示了 BIC 向 EIT 演化的物理机制：当本征模式发生对称性破缺时，辐射模式间的完全相消干涉条件不再满足，BIC 将转化为 EIT，从而阐明两类经典干涉效应的内在演化关系。通过精准调控该转变过程，实现了 EIT-q-BIC 混合态。该混合态兼具二者优势，同时保有 EIT 的强色散特征与 BIC 的高品质因子特性。

该研究构建了金刚石基动态可调非厄米光子学理论与设计框架，为高灵敏度生物传感、慢光操控、太赫兹信息传输等前沿应用开辟新方案，对下一代高性能太赫兹光子器件的研发与实用化具有重要支撑作用。相关研究成果以《非厄米超表面中的可调谐高效双重简并暗态和对称破缺》（Tunable Efficient Doubly Degenerate Dark State and Symmetry Breaking in Non-Hermitian Metasurface）为题，发表于国际权威期刊《激光与光子学评论》（Laser & Photonics Reviews）上。西安交通大学电子学院研究生张少伟为第一作者，西安交通大学问峰副教授、电子科技大学杨元杰教授为论文通讯作者，西安交通大学为论文第一完成单位。

该工作得到了国家自然科学基金、西安交通大学人工赋能科研引导专项、陕西省重点研发计划以及西安交通大学分析测试共享中心等支持。

论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/lpor.72168

王宏兴教授课题组主页：https://gr.xjtu.edu.cn/hxwangcn/