光子晶体和超材料等人工多层结构已经广泛的应用于光场和电磁场调控，因其独特的物理特性衍生出广泛应用。对于深度亚波长（<λ/50）结构中波的传输，现阶段普遍使用洛伦兹-洛伦兹（Lorentz-Lorenz）和麦克斯韦尔-加内特（Maxwell-Garnet）有效介质模型近似，即用具有均匀特性的"有效介质"来取代材料体系中细微复杂的特征，大幅简化模拟计算过程。

然而，对于全反射角附近入射的波，有效介质理论被证明不再适用（Phys. Rev. Lett.，2014；Phys. Rev. Lett.，2015）。此外最近研究表明，在系统中引入无序结构后大于全反射角入射的光波仍会出现异常透射现象，并被简单地归因于安德森局域化(Nat. Commun., 2016; Science, 2017)。但是研究者在周期性深度亚波长结构中也发现了类似异常透射现象，说明该现象简单地归结为安德森局域化有待商榷。

近日，南开大学现代光学研究所齐鹏飞、刘伟伟研究团队系统研究了有序及无序全介质深度亚波长多层体系电磁波传输。以深度亚波长多层介质材料对太赫兹波传输调制为例为例，揭示了了无序系统中异常透射的物理机制，并阐明了所谓异常透射、安德森局域化和被打破的有效介质理论之间的物理关联。

上述发现澄清了深度亚波长结构中无序与异常透射关系以及有效介质理论适用性，可加深对电磁波、声波和其他物质波在有序/无序深度亚波长结构中有趣传输现象的理解，在高精度传感、电磁场开关和增强光-物质相互作用等方面具有广阔应用前景。

• Anomalous transmission and Anderson localization for alternating propagated and evanescent waves in deep-subwavelength scale
  Changlin Sun, Haiyi Liu, Pengfei Qi,*(齐鹏飞，南开大学) Liguo Zhu, Lanjun Guo, Lie Lin and Weiwei Liu    
  Nanoscale, 2023, 15, 12907
        https://doi.org/       10.1039/D3NR01670F    

           

孙昌林         博士研究生      

南开大学

论文第一作者，南开大学 2021 级博士研究生，于 2021 年进入南开大学现代光学研究所攻读博士学位，研究方向为太赫兹光子学。    
   

     

     

     

     

     

           

齐鹏飞         副研究员      

南开大学

现任南开大学现代光学研究所副研究员，主要从事超快激光与物质相互作用、低维量子体系超快动力学与器件研究。以第一/通讯作者身份在 Light: Science & Application、eLight、ACS Nano、Small 等学术期刊发表 SCI 论文 20 余篇。主持国家自然科学基金青年基金、中国博士后科学基金面上项目等。兼任《激光与光电子学进展》青年编委。曾获中国仪器仪表学会金国藩青年学子奖、天津市科技进步一等奖、天津市大学生创新特等奖、天津市知识产权创新创业发明与设计大赛一等奖、南开大学周恩来奖学金等。

     

     

     

     

     

           

刘伟伟         教授      

南开大学

现任南开大学“杰出教授”、博士生导师，现代光学研究所所长。兼任国务院学位委员会学科评议组成员、美国光学学会会士、中国光学学会常务理事、天津市光学学会副理事长、天津市激光技术学会副理事长等。科研工作聚焦超快光子学，融合 THz 技术前沿科技，开展多维跨尺度光传输机制、调控与应用技术研究，开发大气污染监测、无损检测、生物光谱成像等领域新技术与高端光学仪器。主持国家重点研发计划、载人航天工程、国家自然科学基金等项目 30 多项；发表 200 多篇学术论文，引用 9000 多次，H 因子 49，多次被遴选为封面文章、年度亮点论文等，并入选中国光学十大进展；授权发明专利 20 多项；第一完成人获中国光学学会光学科技奖一等奖、天津市自然科学一等奖、天津市科技进步一等奖、天津市技术发明二等奖、天津市专利金奖等，成果应用于天宫一号、二号、大气一号等重大工程，被中央电视台等媒体广泛报道。曾获中国光学学会“王大珩光学奖-中青年科技人员光学奖”、全国首届最美青年科技工作者、天津市有突出贡献专家、全国最美科技工作者推荐人物等荣誉。