中国科学技术大学 (一)涡旋光示意图和(二)圆偏振光检测手性结构
(三)圆二色性和涡旋微分散射响应区的对比
(四)产生强手性信号时涡旋光与结构的尺寸匹配关系
(五)涡旋光与手性结构相互作用示意图
信用:金妮 最近，中国科学技术大学工程科学学院微纳米工程实验室在利用涡旋光进行结构手性检测的研究领域取得了重要进展，发现光子轨道角动量可以高效地检测结构的光学手性信号
这项成就发表在国际期刊《PNAS》上
手性结构广泛存在于自然界，如脱氧核糖核酸双螺旋结构、植物卷须和外壳
除了观察物体的几何形状，它们的手性也可以通过光与物质的相互作用来区分
例如，圆二色性光谱的检测可以通过光子自旋角动量与物质的相互作用，研究结构对左右自旋圆偏振光的不同光学响应来实现
同样，同样具有手性特征的光子轨道角动量能否用于探测手性结构，如何获得显著的光学响应信号？ 为了解决上述科学问题，研究小组发现，涡旋光包含螺旋相(光子轨道角动量)，通过匹配光束的大小和手性结构，螺旋相可以与手性微结构相互作用，产生显著的涡旋微分散射
已经发现，涡旋差分散射峰所在的结构尺寸对工作波长的区域位于圆二色性响应之前未探索的区域，并且允许单色光检测
本文还研究了涡旋差分散射光谱与螺旋结构几何形状之间的关系，以及增强手性分子探测信号的方法
该技术有望在后续的手性光-物质相互作用研究领域提供一种新的检测方法
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