想像一束光射向某種材料後，並非筆直向前穿過，而是像撞上隱形的「反彈牆」，突然向反方向彎折。這種被稱為「負折射」的奇妙現象，過往僅能透過複雜的人造超材料實現，如今出現的重大突破，將為成像、通訊科技及眾多其他技術帶來更多可能性。
由香港大學校長、工程學及物理學講座教授張翔教授領導的科研團隊，成功利用一種名為CrSBr的天然磁性半導體，由材料內部磁序直接調控產生「激子負折射」效應。
這項突破為研製以磁序操控先進光學系統，例如超微型透鏡、超高解像顯微鏡，開闢了嶄新路徑。
研究團隊採用極薄的CrSBr材料，該材料在低溫下具有獨特的磁性序構：層內是鐵磁排列，層間則是反鐵磁排列。這個磁序特性會改變材料與光學之間的關係，例如以沿着某個特定晶體方向的激子共振強度，導致材料發生質變，形成負折射現象。
團隊通過引導光波至CrSBr薄片邊界，直接捕捉出射光與入射光位於法線同側的清晰圖像，再進一步構建微型「激子超透鏡」，利用材料本身隨波長變化的負折射行為，成功將發散的光束匯聚到極微小的焦點上，為未來的高精度成像與數據處理技術奠下關鍵基石。
相比依靠結構複雜且難以控制的傳統材料產生負折射，採用CrSBr這類天然磁性材料能更靈活及簡易地對光進行納米級精密控制。更重要的是，「激子超透鏡」能以磁場、溫度控制開關，為未來研發更高智慧及可重置光學系統，提供全新思路。
這項開創性研究獲香港研究資助局及國家自然科學基金等多個項目資助，研究團隊由張翔教授帶領，港大研究助理教授馬靜文與博士後研究員王雄主導，並與武漢大學劉曉澤教授、華南師範大學陳祖信副研究員合作完成。港大光量子物質全國重點實驗室的崔曉冬教授、尹曉波教授及張霜教授亦為研究提供重要指導。
本研究透過融合激子物理、磁學與納米光子學三個前沿領域，開闢了利用天然材料內在磁序靈活調控光傳播的全新路徑，為下一代高解像醫學影像、精密製造及量子運算等技術奠定基礎。同時，這項成果與香港發展高科技創新、推動量子技術的前瞻佈局高度契合，對區域發展意義深遠。
