近日，光电科学与工程学院研究员邓冬梅指导的本科生团队在光子莫尔晶格研究中取得重要进展，揭示了由无序与晶格本征秩序竞争驱动的反常局域化转变现象。相关成果以“Anomalous localization crossovers from the competition between disorder and lattice order in moiré lattices”为题，发表在光学领域顶级期刊《Laser & Photonics Reviews》（影响因子：10，顶尖B层次）。其中，光电科学与工程学院2022级本科生全庆颖为论文第一作者，邓冬梅研究员为通讯作者，华南师范大学为唯一完成单位。研究得到了国家自然科学基金、广东省自然科学基金、全国大学生创新创业训练计划的资助。

在光学微操纵、光子芯片等前沿领域，理解光在复杂结构中的传播与局域行为至关重要。莫尔晶格因二维材料中“魔角”现象而备受关注，近年来在光子学领域同样大放异彩。然而，当“无序”遇上结构复杂的莫尔晶格，两者之间的博弈会催生怎样的局域化行为？尤其是在初始能带结构存在巨大差异的情况下，无序将如何重塑系统的局域化行为，这一问题仍悬而未决。

针对上述挑战，研究团队系统揭示了莫尔晶格中无序与晶格秩序的竞争机制。在公度（周期性）莫尔晶格中，因其能带极窄，微弱无序即可触发强局域化；随着无序进一步增强，系统呈现出“先急剧收缩、后缓慢扩展”的非单调演化。而在非公度（非周期）莫尔晶格中，原本存在的平带局域态随无序单调地向安德森局域化演化。研究明确了特征无序强度与能带带宽的正相关关系，揭示了初始能带结构在决定无序响应中的关键作用，为理解复杂系统中波的局域行为提供了新视角。研究团队展望，将这一研究拓展至具有非平凡能带拓扑结构的系统，或将揭示无序与拓扑之间更为丰富的相互作用。

图 1无序莫尔晶格的实验制备（上排），以及无序对莫尔晶格能带结构与特征模式的影响（下排）

图2莫尔晶格中有效光束宽度随无序强度和角度的演化，以及特征无序强度p_c与能带带宽Δβ的正相关关系

为推进教育科技人才一体化发展，光电科学与工程学院坚持立德树人，强化本科生创新实践能力培养，积极搭建科研平台，营造浓厚学术氛围，为学校“双一流”建设和国家光电领域人才培养提供有力支撑。邓冬梅研究员指导的“追光者”团队多名本科生已在《Laser & Photonics Reviews》《Photonics Research》《Optics Letters》等中科院一区、二区期刊发表多篇论文，并荣获中国青少年科技创新奖、“挑战杯”全国一等奖等荣誉。

论文链接：https://doi.org/10.1002/lpor.202503182