开创量子态操控传输新路径，厦门大学成功研制拓扑自旋固态光源芯片

集微网消息，厦门大学半导体研究团队提出轨道调控的拓扑自旋保护新原理，首次生长出室温零场下本征稳定、长程有序的磁半子（Meron）晶格，并成功研制拓扑自旋固态光源芯片（T-LED），首次实现了从拓扑保护准粒子到费米子乃至玻色子的手性传递，开创了量子态操控和传输的新路径。近日这一研究成果在《自然-电子学》期刊上发表。

据厦门大学官网介绍，操控光子的自旋角动量实现对光量子态的调制，是量子科技、三维显示、生物成像等领域十分急需的战略性前沿技术。传统方法常需要引入偏振片和相位延时片等光学元件对光源进行相位调控，无法和现有的微电子技术兼容，且极化率低、稳定性差、易受电磁信号干扰，不利于实现信息器件的集成和小型化。

研制的拓扑自旋固态光源芯片示意图 来源：厦门大学

该校康俊勇教授、张荣教授、吴雅苹教授等带领的半导体研究团队使用自主研发的强磁场分子束外延设备（HMF-MBE），首次获得有应用价值的Meron晶格，创造性地将拓扑自旋结构用于半导体器件，成功地利用拓扑保护性突破对外磁场和低温条件的依赖，创新研制出拓扑自旋固态光源芯片。这项成果实现了拓扑材料从理论到器件的新突破，开拓了光电子学与拓扑自旋电子学交叉融合的新领域。

该研究工作的主体在厦门大学完成，日本信州大学、中科院宁波材料所、香港中文大学（深圳）、瑞典哥德堡大学、南京大学等单位参与了本次合作研究。该工作还得到了北京航空航天大学赵巍胜教授团队、中科院宁波材料所夏卫星研究员的支持，同时得到国家自然科学基金等资助。