偏振光-物质相互作用:车轮光揭示的新光学现象

　　莱斯大学的研究人员发现了一种新型偏振光-物质与光相互作用的细节，这种光从源头传播时，会从一端翻转到另一端。他们的发现可能有助于研究像那些预期对这种现象有独特敏感性的光收集天线中的分子。

　　研究人员观察到两个耦合的偶极散射体散射的光线中的余摆线二色性效应，在这种情况下，这两个耦合的偶极散射体是一对紧密间隔的等离子体金属纳米棒，当它们被旋转的光线激发时。

　　研究人员使用的光偏振从根本上不同于使太阳镜工作的线偏振和用于圆二色性研究蛋白质和其他小分子构象的螺旋状圆偏振光。

　　莱斯大学科学家的一个模型显示了两个附着在弹簧上的带正电的球体是如何被光的电场吸引的。由于球体的运动，当用顺时针和逆时针摆线波照射时，弹簧系统散射不同能量的光。

　　光场不是螺旋形的，而是平的，因为它像滚动的呼啦圈一样从光源向外旋转——顺时针或逆时针旋转。赖斯的研究生和主要作者劳伦·麦卡锡说，这种被称为次摆线偏振的光偏振以前已经被观察到，但是没有人知道等离子体纳米粒子可以用来观察它是如何滚动的。

　　她说:“现在我们知道余摆线极化如何与现有的光-物质相互作用有关。”“理解光及其物理性质和理解光对物质的影响是有区别的。基于材料的几何形状，与物质的不同相互作用是这里的新内容。”

　　化学家斯蒂芬·林克的莱斯实验室的发现在《美国国家科学院院刊》上有详细报道。

　　研究人员并不是专门寻找摆线二色性。他们开发了一种技术来研究手性金纳米粒子，以观察空间受限的左旋和右旋圆偏振光如何与物质相互作用，从而产生了一个倏逝场。自由传播的圆偏振光相互作用是几种技术的关键，包括由区分相反偏振光的材料制成的3D眼镜，但是当光被限制在界面处的小空间内时，这种技术并不为人所熟知。