近日，安徽大学物理与光电工程学院传来振奋人心的科研新进展。由胡志家教授领导的特种光纤与光纤激光技术团队，在随机激光研究领域取得突破性成就，成功在随机激光体系中观察到了光子霍尔效应和光子磁阻现象，这一发现不仅揭示了宏观与微观层面上磁场对随机激光无序散射的精细调控机制，还提出了一种新颖的磁光效应调控策略，为未来随机激光技术的发展开辟了新的路径。
这项里程碑式的研究成果，题为“随机激光中光子霍尔效应和光子磁阻的观测”，已在国际权威学术期刊《自然-通讯》上发表（DOI: 10.1038/s41467-024-48942-6），标志着安徽大学在光电子研究领域的国际领先地位。论文的第一作者为2021级博士研究生杜文彧，胡志家教授担任唯一通讯作者，安徽大学作为唯一的通讯单位，彰显了该校在该研究领域的深厚积累和卓越贡献。
研究团队巧妙设计并制备了磁性增益聚合物光纤，作为随机激光的光源载体。实验结果显示，随着外加磁场强度的增强，随机激光的发射光谱中出现了显著的磁横光电流现象，同时激光的总体辐射强度呈现规律性减弱，直接证实了光子霍尔效应和光子磁阻的存在。这一发现不仅在宏观层面呈现了磁场对随机激光无序特性的影响，更在微观尺度上，通过对散射纳米粒子的磁无序行为和自旋玻璃理论的深入探索，揭示了光子磁致横向扩散可有效降低散射无序度，进一步减少了随机激光强度波动的不规则性。
胡志家教授及其国际合作者，包括安徽大学的俞本立教授、巴西伯南布哥联邦大学的Anderson S. L. Gomes教授和Ernesto P. Raposo教授、英国阿斯顿大学的张琳教授和周凯明教授，共同推进了这一跨学科研究。他们强调，该研究首次建立了光子霍尔效应与光子磁阻与随机激光特性的直接联系，为深入理解复杂光散射系统中的物理机制提供了直观而深刻的视角，对指导设计新型随机激光器件和推动相关物理理论的发展具有深远的意义。
此次研究成果不仅丰富了随机激光领域的理论基础，也为磁光材料与器件、光信息处理、以及非线性光学等前沿科技领域带来了创新思路，预示着利用磁场调控实现更加精准和高效的激光散射管理将成为可能，开启了随机激光研究的新篇章。
