近日，我院等离子体物理课题组范伟丽、刘富成、贺亚峰在可调节谷拓扑等离子体光子晶体研究方面取得新进展，相关工作“Realization of tunable valley topological states via bistable plasma photonic crystals”发表在物理学期刊《Physical Review B》113, 014115 (2026)。博士生王硕为论文第一作者，刘富成副教授和范伟丽教授为共同通讯作者。
谷拓扑等离子体光子晶体（VTPPCs）将等离子体的可调谐性与谷拓扑自由度结合在同一平台中，能够在保持时间反演对称性的条件下产生受保护的谷拓扑边界态，实现对电磁波的稳定传输与灵活调控。这类体系兼具拓扑态的鲁棒性与等离子体可调性带来的动态可控优势，为可调谐电磁器件与新型光操控方案提供了重要途径。
本工作提出了一种基于介质阻挡放电双稳态等离子体晶格实现可调谐VTPPCs的新方法。分别获得了具有零位移、径向位移、切向位移三种高度稳定并可快速重构的 Kagome 超晶格，并藉此构建了可调谐的谷拓扑等离子体光子晶体。通过对放电进行开/关切换，实现了常规介质光子晶体与等离子体谷拓扑光子晶体之间的可逆转换。此外，通过方便的调控放电参数，实现了谷拓扑边界态工作频段的动态调谐。该方案具有响应快、成本低、适应性强等特点，为发展可调谐拓扑光子器件提供了新的设计思路，在集成光子学、信号处理等应用领域具有重要应用前景。
以上工作得到了国家自然科学基金（No. 12275065）、河北省中央引导地方科技发展资金项目（No. 236Z1501G）、河北大学优秀青年创新团队等项目资助和大力支持。
文章链接：https://link.aps.org/doi/10.1103/c92y-jtpq
