大學生活的節(jié)奏快得超乎想象。在適應課程學習(大部分是走過場,他早已掌握)的同時,葉辰將絕大部分精力投入到了陳明遠教授的課題組中。
他提出的“微弱對稱性破缺抑制特定非線性效應”的猜想,如同指路明燈,為陷入困境的課題組指明了新的方向。理論組根據(jù)他的思路修改模型后,模擬結(jié)果與實驗數(shù)據(jù)的符合度顯著提升!實驗組也通過更精細的表征,確實在樣品中發(fā)現(xiàn)了納米尺度的應力導致的對稱性畸變。
問題根源找到,后續(xù)的優(yōu)化便有了明確目標。
葉辰并未滿足于此。在參與課題組工作的同時,他利用自己獨立實驗室的便利和【信息過濾】技能帶來的高效文獻閱讀能力,持續(xù)追蹤著國際上前沿的動態(tài)。
他將課題組正在攻關的“拓撲光子晶體非線性效應”與自己在高中時期研究的“拓撲邊界調(diào)控”、以及在國家級實驗室接觸到的“拓撲缺陷工程”等思想相互印證、融合,逐漸形成了一個更加宏大和新穎的研究構想——
**能否利用人工設計的拓撲光子結(jié)構,不僅僅是被動地擁有魯棒性的傳輸特性,更能主動地、高效地產(chǎn)生和調(diào)控非線性光學過程?甚至,利用缺陷或邊界,作為增強非線性的“熱點”?**
這個構想,將拓撲光子學與非線性光學這兩個前沿領域更深層次地結(jié)合起來,指向了一個充滿潛力的新方向。
他并沒有立刻將這個想法全盤托出,而是選擇了一個相對容易切入、但同樣具有足夠創(chuàng)新性的點作為突破口——**理論論證并設計一種基于特定拓撲非平庸邊界態(tài)的、可用于增強二次諧波產(chǎn)生效率的微觀結(jié)構**。
這需要極其扎實的電磁場理論、拓撲物理基礎和強大的數(shù)值模擬能力。
而這些,正是葉辰所擅長的。
他幾乎泡在了實驗室和圖書館里。白天在課題組學習實驗技能、參與討論,晚上則在自己的獨立實驗室或宿舍,進行瘋狂的理論推導和數(shù)值模擬。
【深度推演拓撲非線性光學理論,智力隱性提升!邏輯思維與創(chuàng)新能力增強!】
【成功構建新型微腔電磁模型,學習能量+500!經(jīng)驗值+300!】
系統(tǒng)的輔助和自身超越常人的努力,讓他的研究進展一日千里。
僅僅用了兩個月時間,他不僅完成了嚴格的理論論證,還通過數(shù)值模擬,設計出了一種具體的環(huán)形拓撲光子晶體微腔結(jié)構。模擬結(jié)果顯示,該結(jié)構在其拓撲邊界態(tài)支持的特定模式下,二次諧波產(chǎn)生的轉(zhuǎn)換效率,比傳統(tǒng)結(jié)構高出**兩個數(shù)量級**!并且對制備誤差展現(xiàn)出良好的魯棒性!
成果驚人!
他將初步的理論結(jié)果和模擬數(shù)據(jù)整理出來,與陳明遠教授進行了深入的討論。
陳教授看到他的工作后,震驚得半晌說不出話來!
這已經(jīng)遠遠超出了課題組原有任務的范疇,是一個完全獨立的、具有高度原創(chuàng)性和巨大潛力的突破!其理論深度和模擬結(jié)果的完美程度,完全達到了頂級期刊的發(fā)表水平!
“葉辰……你……”陳教授激動得有些語無倫次,“你這腦袋是怎么長的?!這才兩個月啊!”
他立刻意識到這項工作的價值,毫不猶豫地表示全力支持葉辰撰寫論文。