我院青年教师张永晖博士与松山湖材料实验室梅增霞研究员、张晔研究员，深圳大学蔡雪芬博士及中国科学院物理研究所等合作者共同在国际权威期刊《Laser & Photonics Reviews》上发表了最新研究成果。首次基于低对称性β-Ga₂O₃材料，提出基于宇称守恒和跃迁选择定则的深紫外偏振探测新机制，成功实现波长依赖的偏振响应调控，并创新性应用于氨基酸的高灵敏特异性检测。
研究团队通过密度泛函理论计算，揭示了β-Ga₂O₃晶体中电子跃迁的偏振选择定则，预测其光响应谱随偏振角度的动态变化特性。实验结合角度分辨偏振拉曼光谱与偏振透射光谱，证实了β-Ga₂O₃的强光学各向异性。研究发现，当探测波长从231 nm调整至263 nm时，偏振比可在1/388至462范围内实现超宽动态调控，尤其在245 nm处呈现显著的“比例反转”现象。这一特性源于β-Ga₂O₃分裂价带中电子向导带的偏振选择性跃迁，为器件性能优化提供了理论依据。
基于波长依赖的偏振探测特性，团队成功将β-Ga₂O₃偏振探测器应用于氨基酸检测。实验表明，酪氨酸和苯丙氨酸的透射光谱在236 nm与258 nm处分别呈现显著差异。通过匹配特定偏振波长，探测器可精准区分两种氨基酸，并实现溶液浓度的定量分析。该技术无需标记即可实现生物分子的高灵敏检测，为疾病诊断和生物传感提供了新思路。
文章链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/lpor.202500844
