一项基于折叠技术的创新突破，让中国科学家在光频波段创造出品质因子最高的环磁共振超材料。
环磁极矩——这个由环形电流或首尾相接的磁偶极产生的神秘电磁现象，长期以来因其微弱强度被电极矩和磁极矩掩盖，如同宇宙暗物质般难以直接观测。直到2010年，人类才首次在微波波段捕捉到它的身影。
如今，中国科学院物理研究所的一项突破性研究，将环磁共振技术推向了全新高度。
微观折叠术：创造不可能的电磁结构
中国科学院物理研究所微加工实验室的刘哲博士、李俊杰与顾长志研究员团队，开发出一种革命性的微纳加工技术——聚焦离子束应变诱导三维折叠术。这项技术的神奇之处在于：
将一维和二维材料像“纳米折纸”般进行多次有序折叠
实现金属/介质复合结构的精确三维组装
在亚微米尺度上自由控制空间构型和几何形貌
研究人员以透明氮化硅（SiNx）薄膜为骨架，将微米级金属开口谐振环在三维空间中按特定角度和位置组合，创造出传统工艺无法实现的复杂电磁结构。
光频波段品质因子刷新纪录
当垂直入射光激发这些金属谐振环时，奇迹发生了：
金属谐振环产生LC共振，不同开口方向的谐振环共振模式相互耦合，磁偶极矩沿环形首尾相接，形成纯净的环磁偶极共振。
通过精确调控，团队在中红外波段实现了品质因子高达的环磁共振响应——这是光频波段有史以来报道的最高值6。实验数据显示，在共振频率处，环磁偶极矩分量（Tz）达到峰值，证实了其主导地位。
更巧妙的是，当研究人员采用75°斜入射的TM波激发时，环磁偶极辐射强度成功超越电偶极和磁偶极，同时保持卓越的品质因子。
应用前景：从精密传感等离激元激光
这项突破的价值不仅在于学术意义，更在于其广阔的应用前景：
亚波长涡旋磁场：超材料能产生空间局域的涡旋磁场，为能量操控提供新手段
光场束缚能力：非凡的电磁能量局域能力与辐射抑制能力，显著增强光与物质相互作用
高灵敏度探测：超高Q值特性使生物化学传感器检测极限大幅提升
新型激光器：为低阈值等离激元激光器开辟技术路径
“这种基于表面等离激元诱导的环磁超材料将极大促进与环磁偶极矩有关的奇异物理现象研究，包括光学、声学、生物和化学分子体系中的环偶极矩效应。”研究团队在论文中强调。
中国创新的三维之路
该研究获得了国家科技部（2016YFA0200803等）和国家自然科学基金委员会（91323304、11504414等）的联合支持。
2017年，成果作为封面文章发表于材料科学顶级期刊《Advanced Materials》，标志着我国在三维超材料领域取得重大突破。
随着高品质因子环磁超材料的诞生，中国科学家在红外传感、等离激元激光和量子能量转换等领域打开了一扇新的大门。这项从基础加工方法到物理机制再到应用探索的全链条创新，正在改写人类对电磁世界的认知边界。
