2026年3月31日——低维范德华（vdW）材料（由微弱范德华力结合的层状结构）因其相互作用引发的诸多奇特现象，成为光子学、材料科学、电子学、自旋电子学等领域的研究前沿。尤其在红外频率下，科学家们已观察到反常折射（光折射时逆向传播）等奇异效应，这些现象源于声子极化激元——当光子（光的量子化振动）与声子（原子晶格的量子化振动）耦合时形成的混合光-物质波。

长期以来，研究声子极化激元的科研人员面临实验技术限制：一方面，机械剥离法制备的vdW材料质量最佳，但仅能获得横向尺寸数十微米的小薄片；另一方面，声子极化激元产生于中红外频率，该频段光束与样品相互作用时会覆盖远大于薄片尺寸的区域。因此，中红外光束不仅照射薄片，还会照亮其周围大部分区域，从而掩盖材料特性，并给传统光学表征方法（如光谱椭偏仪）带来巨大挑战。

以往克服这一缺陷需依赖昂贵设备（如可调谐激光器和近场纳米成像系统），这些仪器对环境极度敏感且数据质量欠佳，还需大量数值模拟辅助。如今，由ICFO的Georgia Papadakis教授领导的研究团队（成员包括Mitradeep Sarkar博士、Michael T. Enders博士、Mehrdad Shokooh-Saremi博士、Evgenia Klironomou、Hanan H. Sheinfux博士、ICREA教授Frank Koppens）联合意大利理工学院及日本国立材料科学研究所，开发出一种简易方法用于探测vdW材料小薄片中的声子极化激元。

该技术发表于《npj纳米光子学》，通过测量样品反射光频率计算介电函数（描述光在材料中的传播、反射和吸收特性），从而灵敏捕捉声子极化激元信号。研究团队选用hBN和α-MoO3两种常见vdW材料，通过机械剥离制备不同厚度薄片，利用常规远场傅里叶变换红外显微光谱仪测量反射光谱。这种标准实验室设备即可精确测定介电函数，大幅降低了方法实施门槛。

“支持声子极化激元的材料能实现纳米级强光约束与操控，这对红外纳米光子学、传感及光谱学至关重要。”研究负责人Georgia Papadakis教授强调，“该方法的优势在于简易性，使多数配备显微镜和光谱仪的实验室都能进行低维材料表征，无需昂贵纳米成像设备。这将加速新材料的发现进程。”