畅游光子晶格体系——优秀毕业生（八）

刘秀英，女，2011.9-2015.6就读于物理学专业，2015.9-至今在南开大学物理科学学院攻读光学专业博士研究生。  

研究生期间师从长江学者陈志刚教授，国家优秀青年获得者宋道红副教授，主要做光子晶格体系中弱光非线性光学和狄拉克微结构的拓扑光子学相关的涡旋光传输和量子模拟等研究。

在学期间，通过在非线性晶体中构造具有特殊能带（具有狄拉克点）的特殊排列的蜂巢型和Lieb型的光子晶格结构，首次实验观测并理论证明动量空间狄拉克点的拓扑特性可以与实空间涡旋拓扑荷的转换联系起来, 揭示了动量空间拓扑奇点与实空间涡旋光拓扑特性的内禀关联。文章发表在顶级期刊《Nature Communication》上，该工作不仅对于深入理解拓扑物理现象提供了一个新的视角，而且对凝聚态物理、超冷原子物理等其它领域中相关现象的研究具有重要借鉴意义。利用此物理机制，又深入研究了此动量空间的奇点对形式为多极子或正反相位的高斯串的入射光的拓扑荷的影响，并用涡旋叠加产生多极子的机制对不同赝自旋成分的拓扑荷进行的分析和解释。

在学期间，同时研究利用破缺的蜂巢型光子晶格体系在光学体系模拟了自由电子的一种传统的量子行为——Zitterbewegung效应，发现当同时激发破缺的蜂巢型光子晶格体系的两个赝自旋态时，发现原本没有轨道角动量的高斯入射光在晶格的传播过程中，光束呈螺旋状向前传播，其质心轨迹也呈螺旋状，因此出射光束具有了轨道角动量。理论上计算解释了此螺旋效应是由于位于同一赝自旋态的两个拓扑荷的干涉而产生。

在学期间，曾获南开大学研究生会优秀学生干部奖，博士生奖学金等荣誉。