新加坡南洋理工大学(NTU Singapore)的科学家发现,一个19世纪初的经典光学实验可以产生光学斯格明子——微小、稳定的漩涡光图案,看起来像刺猬的刺,有朝一日可能用于存储数据或驱动计算机。由南洋助理教授沈亦杰领导的团队,仅通过将激光照射到一个小圆盘上,利用泊松亮斑效应(在圆盘阴影中心出现一个亮点)就创造了这些结构。这与之前所需的昂贵、高度工程化的超材料相去甚远。

“令人惊叹的是,现在可以利用光绕过物体的简单效应产生光学斯格明子,而无需依赖昂贵、复杂的人造超材料或高度专业化的技术,”沈助理教授说,其研究结果发表在《光学》期刊上。该装置同时产生了四种拓扑场图案:自旋斯格明子、斯托克斯斯格明子、电场斯格明子和磁场斯格明子。科学家现在可以比较这些不同的光学斯格明子如何在相同的光场中形成和相互作用,可能揭示光电场、磁场及其他物理性质之间的新联系。

斯格明子最初在粒子物理学中被提出,后来在凝聚态和磁性材料中成为热门。现在,有了更简单的产生方法,研究人员可以更容易地研究它们在光子学、先进材料、信息处理和下一代计算中的潜力。所以,下次你在阴影中心看到一个亮点时,请记住:它可能就是计算机的未来。