1.Nature Communications | 电子学院彭超团队在内禀手性激光器研究中取得进展
2.中国科大应邀在《化学研究评述》撰写锑基半导体缺陷性质综述论文
3.上海交大集成电路学院义理林团队发布光领域垂直大模型Optics GPT，入选OFC PDP论文
1.Nature Communications | 电子学院彭超团队在内禀手性激光器研究中取得进展
从高精度传感、量子信息到光学微操控，这些前沿领域都迫切需要一种关键光场——手性涡旋光。手性涡旋光具有确定的旋转方向且无法与其镜像重合，能够与蛋白质等手性物质发生特异性相互作用等特点，因此成为高灵敏度检测、量子态操控和光致旋转的关键技术。然而，传统方案产生手性激光往往依赖复杂的螺旋谐振腔、手性液晶材料或非对称光泵浦，这种方式不仅加工难度大、集成度低，而且由于手性通常源自外部引入的扰动，稳定性和模式纯度难以兼得。近日，北京大学彭超教授团队联合中国科学院半导体研究所郑婉华院士团队与澳大利亚国立大学Yuri Kivshar院士团队在《自然·通讯》发表了一项创新性成果：利用两个原本“无手性”的超表面结构，通过扭转堆叠构造出一种具有内禀手性的双层超表面结构，进而在通信波段实现了稳定的手性激光发射。
图1 内禀手性
该研究设计了一种具有莫尔超晶格的双层超表面结构，并采用增益引导机制实现光场局域化。两层超表面以一定角度扭转，如图2所示。扭转后的结构不仅打破了镜像对称性，而且引入了非厄米的层间耦合，使得原本无手性的两层结构通过非厄米相互作用产生了内禀手性。具体而言，在该系统中，各向同性几何形状和色散效应使体导波共振发生杂化，导致每层超表面中出现一组二重简并的集体导波共振（CGR）模式，分别沿顺时针（CW）和逆时针（CCW）方向旋转。在扭曲超表面结构固有的手性和非厄米物理的辅助下，层内和层间的CW和CCW模式相互作用，产生非厄米简并，最终使一个轨道手性模式在激射时占主导地位。
图2 内禀手性半导体激光器结构
研究团队通过晶圆键合工艺成功制备了样品，并在室温光泵浦下实现了单模激光出射。其阈值低至73 kW/cm²，且可在250 nm的宽谱范围内稳定单模工作。该激光的输出模式在实空间呈现甜甜圈形光斑，通过偏振分析和自干涉测量，研究团队清晰观察到了叉状干涉条纹，证实了相位涡旋的存在，其拓扑荷为1。这一轨道手性完全源于结构自身，不依赖于泵浦光的位置或形状，表现出极高的稳定性和内禀确定性。
该成果以“Chiral orbital lasing in a twisted bilayer metasurface”为题，发表于《自然·通讯》。中国科学院半导体所青年研究员王明金、北京大学博士生吕念远和北京大学特聘副研究员张子璇为论文共同第一作者，中国科学院半导体所郑婉华院士、澳大利亚国立大学Yuri Kivshar院士、北京大学彭超教授为论文共同通讯作者。
《自然·通讯》官网撰写“Twist-induced orbital chirality in a photonic laser”专题评论文章对文章进行了评述：“更广泛地说，这表明莫尔工程不仅可用于裁剪色散，还能调控光学运动本身的拓扑结构，为手性光源与集体光子态开辟了新方向。”
该项工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的资助。（ 北京大学）
2.中国科大应邀在《化学研究评述》撰写锑基半导体缺陷性质综述论文
点缺陷是凝聚态物理与材料科学中的一个经典核心问题，其研究贯穿了从早期半导体掺杂理论到现代光电器件工程的漫长历程。在传统光伏材料如硅、砷化镓中，点缺陷被证明是调控载流子浓度与寿命的重要手段。然而，随着新型光伏材料的不断涌现，点缺陷呈现出更为复杂且独特的特征。在多元化合物半导体中，反位缺陷、空位及杂质复合体的形成能差异巨大，导致缺陷类型从浅能级到深能级的丰富分布；同时，低维结构与各向异性晶格使得缺陷的电子局域化行为显著增强，形成与三维材料截然不同的复合中心。这些新特点使得对点缺陷的精准识别与调控，成为当前光伏领域新的物理、化学问题、也是锑基低维光伏材料的前沿科学问题。
近日，中国科学技术大学化学与材料科学学院陈涛教授研究组应邀在《化学研究评述》发表题为“Unique Defect Characteristics of Antimony Chalcogenide Photovoltaic Materials”的综述论文。该文系统梳理了锑基硫属化合物（Sb2S3、Sb2Se3及Sb2(S,Se)3）中本征点缺陷的物理起源、电子特性及其对光伏性能的影响机制，并归纳出基于准一维Sb4(S/Se)6纳米带结构的多维协同钝化策略框架。
图1 Sb2(S,Se)3材料缺陷调控示意图
与传统光伏材料如CdTe、CIGS不同，锑基硫属化合物拥有独特的准一维晶体结构，避免了严重的阳离子反位无序问题（如CZTSSe中困扰业界多年的CuZn深能级缺陷），但其阴离子空位（VS/Se）和锑占阴离子点位反位缺陷（SbS/Se）易形成深能级复合中心，限制开路电压和器件效率。值得注意的是，这些缺陷的形成对阴离子化学势和薄膜生长动力学条件高度敏感，且倾向于在晶体取向偏离理想排列的区域聚集，呈现出各向异性的缺陷分布特征。该综述从缺陷热力学和电子结构出发，系统总结了四种代表性调控路径：组分工程、掺杂与合金化、晶粒工程、表界面工程（图1）。文章进一步指出，基于理论计算（如密度泛函理论）预测缺陷形成能和能级位置，进而指导掺杂元素筛选和钝化策略设计，是实现从“被动抑制”到“主动设计”转变的关键。最后，文章展望了面向高效稳定器件的预测性缺陷设计方向，强调将缺陷化学与器件物理深度融合的重要性。
近年来，陈涛研究小组致力于锑基新材料太阳能电池的开发与性能提升研究。通过发展材料制备新方法及化学反应、深入探究缺陷行为、精准调控载流子动力学等手段，开展广泛合作，在薄膜制备工艺、缺陷机制及器件性能优化等方面取得了一系列阶段性成果（Nat. Energy2020,5, 587-595；Nat. Energy2025,10, 857-868；Nat. Energy2026,11, 415-424；Nat. Commun.2021,12, 3260）。
《化学研究评述》作为国际公认的三大化学化工知名综述期刊之一，以“自我综述”为鲜明特色，主要系统介绍通讯作者团队自身的系列研究成果。此次受邀在该期刊发表综述论文，被选为期刊封面论文之一（图2），充分体现了陈涛研究组在新型光伏材料研发及缺陷性质研究领域已形成系统性的研究积累和广泛的影响力。
图2 该论文被选为《化学研究评述》封面论文
论文的通讯作者为我校化学与材料科学学院陈涛教授，第一作者为博士生彭小琪和硕士生阮紫尘。该研究得到国家自然科学基金委、科技部、中央高校基本科研业务费专项资金等项目的资助。
论文链接：https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.accounts.5c00898
（化学与材料科学学院、科研部）（中国科学技术大学）
3.上海交大集成电路学院义理林团队发布光领域垂直大模型Optics GPT，入选OFC PDP论文
近期，上海交通大学集成电路学院（信息与电子工程学院）义理林教授团队在光通信与光学领域取得重要突破，发布光领域垂直大模型Optics GPT。该成果论文以“Optics GPT: The First Vertically Pre-trained Foundation Model for Optics and Optical Communications”为题，入选OFC 2026 Post-Deadline Paper（PDP）。
研究背景
随着大语言模型在代码生成、数据分析、自动化控制等任务中展现出强大能力，光通信领域也开始探索将其应用于意图解析、告警分析、网络自治等场景。然而，通用大模型在光学领域的表现受限于领域知识不足、数据隐私风险以及部署成本高等问题。如何在保证安全性与专业性的前提下，实现真正具备光学“认知能力”的AI系统，成为亟需解决的关键技术难题。
核心创新
为解决上述问题，研究团队提出了Optics GPT，首次在通用基座模型基础上，通过三阶段渐进式认知训练，将光学知识深度内嵌于模型之中。为系统评估模型性能，团队同步构建了首个面向光学领域的综合性评测基准OptiEval。在测试中，Optics GPT（8B）在专业测试上取得了82.45分，超越GPT-4o（76.53）与DeepSeek-R1（671B）（78.52）；在研究生入学考试中，以74.12分同样领先。这一结果表明：结构化、渐进式的领域知识注入，比单纯扩大参数规模更能带来本质性的专业能力提升，同时8B参数规模也使其具备了本地部署、安全可控的实用价值。
Optics GPT训练流程以及评测性能
在实验验证中，Optics GPT的三大应用成果展现了其从算法生成到系统管控的全面能力：在自动代码生成方面，模型根据自然语言指令自动生成可部署的DSP代码，在1600公里传输实验中，其生成的线性DSP性能与人工设计相当，而非线性算法更带来0.4 dB的性能增益，实现了真正的算法自动生成；在自主网络管理方面，模型在20种故障场景下实现100%的诊断准确率，显著优于通用大模型；在现网性能预测方面，模型预测链路的OSNR平均误差仅0.44 dB，与专用神经网络相当，证明其已内化物理规律，具备真实的工程推理能力。
Optics GPT在光通信算法生成、网络运维等场景的应用
该工作不仅为光通信系统提供了从“通用AI”走向“专业AI”的可行范式，也为未来智能光网络、自动化光通信研发、光学设计等方向奠定了坚实基础。团队所构建的OptiEval基准，也为光学AI领域的标准化评估提供了重要参考。（上海交通大学）
