物理与材料科学学院教师朱俊达博士与南开大学刘海涛教授、薄方教授课题组合作在Physical Review A上发表论文“Local perfect chirality at reflection zeros away from exceptional points in optical whispering-gallery microcavities”，揭示了非厄米光学微腔系统中全局或局部手性与系统奇异点、反射零点之间的关联。

手性通常被认为是非厄米系统在奇异点的固有特征之一。此前理论普遍认为，对于散射体扰动下的回音壁光学微腔，当系统位于奇异点时，谐振本征模式的电磁场在全局角向范围内具有理想的完美手性。然而，我们发现在强散射体扰动下，微腔在奇异点处的手性是局域、且不完美的[Phys. Rev. A 108, L041501 (2023)]，目前理论普遍认为的全局完美手性是弱散射条件下的近似结果。本文在此基础上进一步发现，在参数空间中偏离奇异点处，存在具有局部完美手性的谐振本征模式。通过基于第一性原理的多重散射理论模型，我们预测局部完美手性是由角向传播模式在散射体处的单向无反射导致，这对应着散射问题的反射零点。严格数值计算结果与多重散射理论模型预测一致表明，在参数空间中通常反射零点会偏离奇异点，因此在反射零点处系统支持一对具有不同复数谐振频率和电磁场的谐振本征模式。这对劈裂的本征模式中，通常只有一个模式存在局部完美手性。随着两个散射体尺寸或相对方位角的减小，参数空间中的反射零点将会逐渐趋于奇异点。反射零点处的局部完美手性以及频率劈裂现象，为片上光场调控、定向发射等提供了新的技术手段，例如，有望实现在微腔不同角向区域或不同频率下的单向或双向激光发射。

该工作近期被Physical Review A接收发表。物理与材料科学学院朱俊达博士为论文第一作者，天津师范大学为第一单位。该研究工作得到了国家重点研发计划（No. 2022YFA1404602）、国家自然科学基金（No. 12404438, No. 92250302, No. 62475120和No. 12404434）和111计划（No. B23045）的支持。

论文链接：https://doi.org/10.1103/mcyj-gn1h