超材料因其具有天然材料不具备的超常物理特性，成为近些年的研究热点。而手性超材料因其独特的手性几何结构成为超材料研究领域的重要分支。手性超材料的出现打破了人们对自然界手性物质的传统认知，在微波领域、太赫兹领域、光电领域、通信领域有着广泛的应用前景，迅速成为科学研究的一个前沿与热点。目前人们主要集中于研究手性超材料对光波的强度调控，其对入射光波相位调控的研究却鲜有报道，但事实上相位调控对于光波的捕获和操纵等具有非常重要的应用价值。
近期，王霞教授团队在光子功能材料的相位调控领域取得新进展，在一区期刊Nano Letters（影响因子11.238）上发表标题为“Circular Phase-Dichroism of Chiral Metasurface Using Birefringent Interference”的高水平论文，博士后张冉冉为该论文第一作者，王霞教授和香港科技大学Tam教授为共同通讯作者，青岛科技大学为第一完成单位。数理学院赵秋玲副教授对研究给予了积极探讨。
团队通过聚焦离子束光刻技术在双折射基底上制备了不同的平面手性结构(图A-C）,并通过双折射偏振光的干涉原理，活用双折射晶体中o光和e光的光程差，准确地捕获了平面手性结构引入的透射相位，从而得到其圆相位二色性，即左旋圆偏振光和右旋圆偏振光入射时，手性结构引入的相位不同（图D-E）。为使实验数据更具说服力，我们进行了全波仿真（图F-G），实验测量结果与理论计算结果高度一致。该研究首次报道了平面超材料透射相位的测量方法，并进一步证实了圆相位二色性表征手性超材料手性特征的优越性，在实验上解决了平面超材料相位测量的难题，并结合理论揭示了相位超表面的物理意义。研究结果表明双折射手性超平面结构在相位全息、分子传感等领域具有广泛的应用前景,为材料科学的发展带来了新的契机和动力。
文章链接：https://dx.doi.org/10.1021/acs.nanolett.0c00311
本工作得到了国家自然科学基金、山东省重点研发计划基金的资助。
（撰稿：高鹏，审核：王雷）
