巴斯大学Vittoria D'alessio撰写
当用红光照射时，三次谐波散射光(紫色)显示出金属纳米粒子的扭曲
功劳:文茨斯拉夫·瓦列夫和卢卡斯·奥努特克 英国巴斯大学的物理研究人员发现了一种新的物理效应，这种效应与光和扭曲材料之间的相互作用有关——这种效应可能会对通信、纳米机器人和超薄光学元件等新兴纳米技术产生影响
在17世纪和18世纪，意大利工匠大师安东尼奥·斯特拉迪瓦里制造了具有传奇品质的乐器，最著名的是他的(所谓的)斯特拉迪瓦里小提琴
使这些乐器的音乐输出既优美又独特的是它们特殊的音色，也称为音色或音质
所有乐器都有音色——当演奏一个音符(频率为fs的声音)时，乐器会产生谐波(频率是初始频率的整数倍，即
e
2fs、3fs、4fs、5fs、6fs等
)
同样，当某种颜色的光(频率为fc)照射在材料上时，这些材料会产生谐波(光频率为2fc、3fc、4fc、5fc、6fc等
)
光的谐波揭示了在医学成像、通信和激光技术中应用的复杂材料特性
例如，几乎每一个绿色激光指示器实际上都是红外激光指示器，其光对于人眼是不可见的
我们看到的绿光实际上是红外激光指示器的二次谐波(2fc)，它是由指示器内部的特殊晶体产生的
在乐器和闪亮的材料中，有些频率是“禁止的”——也就是说，它们不能被听到或看到，因为乐器或材料主动取消了它们
因为单簧管是直的圆柱形，所以它能抑制所有的偶次谐波(2fs、4fs、6fs等)
)并且只产生奇次谐波(3fs、5fs、7fs等)
)
相比之下，萨克斯管具有圆锥形和弯曲的形状，允许所有的谐波，并产生更丰富、更平滑的声音
有点类似，当特定类型的光(圆偏振)照射在分散在液体中的金属纳米颗粒上时，光的奇次谐波不能沿着光传播的方向传播，相应的颜色被禁止
现在，由巴斯大学物理系的研究人员领导的一个国际科学家小组已经找到了一种方法来揭示被禁止的颜色，这相当于发现了一种新的物理效应
为了达到这个结果，他们“弯曲”了他们的实验设备
领导这项研究的文茨斯拉夫·瓦列夫教授说:“纳米粒子或分子的扭曲可以通过光的偶次谐波来揭示的想法是由一位年轻的博士在42年前首次提出的
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学生——大卫·安德鲁斯
大卫认为他的理论难以捉摸，无法通过实验验证，但两年前，我们证明了这一现象
现在，我们发现纳米粒子的扭曲也可以在光的奇次谐波中观察到
尤其令人欣慰的是，相关的理论不是别人，正是我们的合著者，也是现在公认的教授——大卫·安德鲁斯！ “打个音乐上的比方，到目前为止，研究水中扭曲分子(DNA、氨基酸、蛋白质、糖等)和纳米粒子——生命的元素——的科学家已经以给定的频率照亮了它们，并且要么观察到了相同的频率，要么观察到了它的噪音(不和谐的部分泛音)
我们的研究开启了对这些扭曲分子的谐波信号的研究
所以，我们可以第一次欣赏他们的“音色”
“从实用的角度来看，我们的结果提供了一种简单、用户友好的实验方法，以实现对光和扭曲材料之间相互作用的前所未有的理解
这种相互作用是通信、纳米机器人和超薄光学元件中新兴纳米技术的核心
例如，纳米粒子的“扭曲”可以决定信息位的值(对于左手或右手扭曲)
它也存在于纳米机器人的推进器中，可以影响激光束的传播方向
此外，我们的方法适用于微小的光照量，适用于分析天然化学产品，这些产品有望用于新药，但可用的材料通常很少
公共卫生
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学生Lukas Ohnoutek也参与了这项研究，他说:“我们几乎错过了这个发现
我们的初始设备没有“调整”好，所以我们在三次谐波上什么也没看到
我开始失去希望，但我们开了一个会，确定了潜在的问题，并系统地调查它们，直到我们发现问题
体验工作中的科学方法是很美妙的，尤其是当它导致科学发现的时候！" 安德鲁斯教授补充道:“瓦列夫教授带领一个国际团队在应用光子学领域取得了真正的第一
当他邀请我参加时，我又回到了博士学习的理论工作中
看到它在这么多年后结出果实，真是令人惊讶
" 这项研究发表在《激光与光子评论》杂志上
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