近日，哈爾濱工業大學物理學院丁衛強教授課題組在光力與光操控研究中取得重要突破，相關成果以《動量拓撲誘導的光學牽引力》（Momentum-Topology-Induced Optical Pulling Force）為題發表在物理學權威期刊《物理評論快報》（Physical Review Letters124, 143901, 2020）上。

光學牽引力是光力與光操控領域最近提出的一種新效應，其中不僅蘊含著豐富的物理內涵，同時還具有廣闊的應用前景，因此受到了人們的廣泛關注。這項研究提出了一種新的光學牽引力機制，該機制是基于對介質體系中光場動量拓撲結構的調控，而非對光場本身的調控。課題組通過深入理論研究發現，光學牽引力難以產生的物理本質在于光場動量拓撲的凸面構形。如果能構造出一種特殊的光學介質，使其中的光場動量拓撲為反常的凹面形態，則光學牽引力的產生難題便從根本上迎刃而解。基于此，課題組利用周期光子晶格構造出了具有這種特殊性質的光學介質，實現了高效、穩定、寬帶的光學牽引力。該研究成果深化了人們對光場動量本性的認識，為光力和光操控研究打開了一扇全新的視角，對該領域的基礎和應用研究產生重要影響。

圖.基于動量拓撲結構調控的光學牽引力產生機制(a,b)，以及在周期光子晶格結構中的實現(c)

該成果是丁衛強教授課題組繼2018年提出自誘導光牽引效應（Physical Review Letters 120, 123901, 2018）以來，在光力與光操控領域取得的又一重要突破。該課題組將人工微納光子結構與光力光操控兩個方向深度融合，率先把周期結構中的晶格動量引入到光力的產生過程中，引領了光力與光操控領域的發展新方向。

哈爾濱工業大學為該論文的第一署名單位，物理學院博士研究生李航為論文第一作者，物理學院丁衛強教授與新加坡國立大學仇成偉教授為論文共同通訊作者。該研究受到國家自然科學基金以及哈工大“雙一流”建設項目的支持。