Circularly polarized extreme ultraviolet high harmonic generation in graphene
圆偏振极紫外(XUV)辐射对于研究手性敏感的光-物质相互作用具有重要意义。最近的突破已经使得能够通过来自稀有气体的高次谐波产生(HHG)来产生这样的光源。人们越来越有兴趣将HHG介质从气体扩展到固体,特别是2D材料,因为它们在开发超紧凑固态光子器件方面具有很大的潜力,并提供了对材料本身电子特性的见解。然而,石墨烯中的高次谐波由太赫兹到中红外场驱动,目前报道的只产生低次谐波,而且没有谐波驱动的圆偏振激光。在这里,使用第一性原理模拟的时间依赖的密度泛函理论框架内,我们表明,它是可能的,以产生HHG延伸到XUV光谱区的单层扩展石墨烯近红外激光激发。此外,我们证明了单个圆偏振驱动器足以确保具有圆偏振的石墨烯中的HHG。相应的光谱反映了石墨烯晶体的六重旋转对称性。将石墨烯中的HHG扩展到XUV光谱范围并实现圆偏振代表了朝着开发新型纳米级阿秒光子器件和众多应用(例如石墨烯和其他2D材料中的超快手性和自旋动力学的光谱研究和纳米级成像)迈出的重要一步。
2019-02-18 physics.optics
Circular conversion dichroism in planar chiral metamaterials
我们报告的第一个经验观察和理论分析的新现象的平面手性圆转换二向色性,这在某些方面类似于法拉第效应在磁化介质中,但不需要存在的磁场的观察。它由电磁波与在亚波长尺度上图案化的平面手征结构的相互作用产生,并且表现为圆偏振波在相反方向上通过该结构和椭圆偏振本征态的不对称传输。这种新效应与传统的三维手征介质的旋向性有着根本的不同。
2006-04-28 physics.optics
Circular dichroism in a three-dimensional semiconductor chiral photonic crystal
在基于半导体的三维手征光子晶体(PhC)中实验证明了覆盖电信频带的圆二色性。我们设计了一个旋转堆叠的木堆PhC结构,其中相邻的层旋转60度,三层构成一个单一的螺旋单元。采用微操作技术制备了亚微米周期性的GaAs镜像非对称光子晶体。由于GaAs和空气之间的折射率的大的对比度,实验获得的圆二色性在宽的波长范围内延伸,在1300 nm的波长处,右旋圆偏振入射光的透射率为85%,左旋光的透射率为15%。所得结果与数值模拟结果吻合较好。
2014-08-18 physics.optics
High-g-Factor Phase-Matched Circular Dichroism of Second Harmonic Generation in Chiral Polar Liquids
圆二色性是一种技术上的重要现象,它对比了左旋和右旋圆偏振光之间的吸收和合成发射特性。在线性光学中,系统的手性主要决定了圆二色性的机制,而在非线性光学中,对应的手性是不平凡的。在这里,在传统的非线性圆二色性结构化表面的响应相反,我们报告了一个前所未有的大规模的g因子高达1.8的二次谐波产生的大块材料诱导的圆二色性。
2023-03-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.optics
Circular Dichroism Enhancement in Plasmonic Nanorod Metamaterials
旋光性是源于晶体和分子的手性性质的基本现象。虽然普通手性材料对圆偏振光的固有手性响应相对较弱,但它们可以通过专门定制的纳米结构来增强。在这里,纳米棒超材料,包括一个密集的阵列的垂直排列的金纳米棒,显示提供显着增强的圆二色性响应的嵌入式材料。纳米棒复合材料,作为一个人工单轴晶体,充满了手性硫化汞纳米晶体嵌入在透明聚合物。基于纳米棒的超材料是固有的非手性的,使得光学活性增强或抑制成为可能。固有的非手性结构的独特性质,以定制光学活性铺平了道路,灵活的表征分子和纳米晶体基化合物的光学活性。
2018-01-11 physics.optics
Dichroism of coupled multipolar plasmonic modes in twisted triskelion stacks
本研究通过实验和模拟,系统探究了扭曲堆叠金三叶草纳米结构中的多极等离激元模式,发现其圆二向色性可通过扭曲角调控,并在15度时达到最大,且揭示了模式演化及阵列中的杂化效应。
2025-01-24 physics.optics
Attosecond All-Optical Retrieval of Valley Polarization via Circular Dichroism in Transient Absorption
提出利用阿秒圆二色性瞬态吸收光谱,通过探测脉冲的CD跃迁将谷布居不平衡映射为吸收差异,实现对二维材料谷偏振动力学的亚飞秒定量获取,并在h-BN和MoS2中验证了250阿秒时间分辨率的准确获取。
2024-12-27 physics.optics
Angular momentum-induced circular dichroism in non-chiral nanostructures
圆二色性(CD),即系统对左右圆偏振光的差分响应,是能够提供某些样品的形态信息的仅有的技术之一。例如,在生物学中,CD光谱被广泛用于研究蛋白质的结构。最近,它也被用于表征超材料和等离子体结构。通常,CD只能在手性物体中观察到。在这里,我们提出的实验结果表明,一个非手性样品,如一个亚波长的圆形纳米孔可以产生巨大的CD时,涡旋光束被用来激发它。这些测量可以理解通过研究样品的对称性和总角动量涡旋光束进行。我们的研究结果表明,CD可以提供丰富的信息时,结合控制的输入场的总角动量的样品。
2014-04-02 physics.optics
Symmetries and selection rules in photoelectron chiral dichroism from tailored light
本文从群论角度建立了定制光场中PECD的对称性与选择定则的联系,预测了两个新选择定则,并提出双色双椭圆场以增强信息,为实验提供了理论路线图。
2025-05-22 physics.chem-ph physics.optics
Simultaneous Measurement of Circular Dichroism and Circular Differential Scattering
Mississippi State University(密西西比州立大学);Seoul National University(首尔国立大学);University of Central Florida(中佛罗里达大学)
本文开发了一种双通道光谱仪,通过散射光谱匹配方法实现同一溶液中圆二色性(CD)和圆差分散射(CDS)光谱的同时获取,并首次实验展示了两种光谱的同步采集。
2026-05-27 physics.optics
Surface Enhanced Circular Dichroism by Quadrilateral Arranged Nanoholes
圆二色性(CD)是右旋和左旋圆偏振光的吸收差异。圆二色性(CD)光谱技术是检测分子手性的重要工具,但分子的圆二色性(MCD)较弱,且总是出现在比可见光(VR)噪声更大的紫外(UV)区。等离子体纳米结构与手性分子近场相互作用产生的诱导圆二色性(ICD)提高了分子手性的检测限,通常出现在VR中。在这项研究中,四边形排列的纳米孔(QAN)提出了提高MCD。该结构实现的最大增强约为MCD的200倍。进一步解释了分子偶极对电场对称性破缺产生ICD的机理。通过对电偶极子和磁偶极子共振模式的分析,研究了表面等离子体共振(SPR)模式对ICD的影响。发现ICD由于QAN周围ED和MD共振的重叠而增强。此外,我们还探讨了结构厚度、空穴长度和周期长度对MCD增强的影响
2022-08-03 physics.optics
Magneto-optical chirality in a coherently coupled exciton-plasmon system
手性是一种基本的不对称现象,手性光学元件在反射或吸收圆偏振光时表现出不对称响应。这些元素的最新实现包括具有打破镜面对称性和称为圆二色性的偏振对比光学吸收的纳米等离子体系统。圆二色性的另一种途径是原子级薄半导体中的自旋谷极化激子。在存在磁场的情况下,它们表现出与圆偏振光子的不平衡耦合,从而表现出圆二色性。在这里,我们证明了与单层WSe $_2$中激子相关的偏振对比光学跃迁可以通过相干耦合转移到近端等离子体纳米盘。耦合激子等离子体激元系统表现出磁致圆二色性的光谱窄窗口的Fano干涉,我们在一个主方程框架模型。我们的工作激励激子-等离子体激元界面作为手性超颖表面的构建块,用于信息处理,非线性光学和传感。
2023-01-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Circular Dichroism without absorption in isolated chiral dielectric Mie particles
Instituto Federal do Rio de Janeiro(里约热内卢联邦理工学院);Universidade Federal do Rio de Janeiro(里约热内卢联邦大学)
研究显示,即使在无吸收的各向异性电介质球体中,也能出现类似圆二向色性的现象,通过分析线偏振光散射的偏振特性,发现散射光近似圆偏振,具有大非共振斯托克斯参数S3值,且仅在米氏区域有效,适用于单个微粒的对映选择和表征。
2025-10-09 physics.optics
Determination of Handedness in a Single Chiral Nanocrystal via Circularly Polarized Luminescence
生物同手性的发生归因于对称性破缺机制,这仍然是有争议的1。对称性破缺的研究需要监测单个手性纳米物体(如分子、聚合物或纳米晶体)的布居比的工具。此外,绘制它们的空间分布图可以阐明对称性破缺机制。最近,研究人员已经利用差分散射或圆二色性显微镜来识别单个等离子体纳米结构和无机纳米晶体上的手性。然而,这些测量容易出现光学系统伪影。虽然发光优选用于检测单粒子手性,但发色团的典型低光学活性限制了其适用性。在这里,我们报告手性测定单一手性镧系元素的纳米晶体,使用圆偏振发光,与总光子计数$2\times 10^4$。我们还利用相关显微镜的机器学习方法,以高精度确定和空间映射单个纳米晶体的手性。这一技术在研究手性材料的自发对称性破缺方面具有重要价值。
2018-08-16 physics.optics
Layered Babinet complementary patterns acting as asymmetric negative index metamaterial
本文研究了基于Babinet互补微阵列的多层结构在偏振光下的非对称光学响应与负折射率现象,提出其可作为超薄负折射率材料和非互惠纳米光子元件。
2024-04-26 physics.optics
Orbital angular momentum dichroism caused by the interaction of electric-magnetic dipole moments in chiral metal nanoparticles
由手性物体对圆偏振光的响应引起的圆二色性(CD)已经被很好地建立,并且等离子体超分子的强CD近年来也变得令人感兴趣;然而,如果光也具有轨道角动量,则它们的响应还不清楚。本文数值研究了具有轨道角动量和自旋角动量的光束照射下等离子体立方体-突起手征结构的二向色性。在不同的动量下观察到不同的光谱。涡旋光束与光自旋的结合增强了圆二色性。这种现象归因于纳米颗粒的部分空间激发,同时由于涡旋光束的部分激发引起的感应电模式和磁模式以及其他高阶模式的相互作用,导致了强二向色性。这项研究提供了进一步了解手性光-物质相互作用和二色性的光与轨道角动量。
2020-08-13 cond-mat.mes-hall physics.optics
Strong circular dichroism in twisted single-ring hollow-core photonic crystal fiber
我们报告了一系列的实验,分析和数值研究表明,在螺旋扭曲的空芯单环光子晶体光纤(SR-PCF),形成在光纤拉伸过程中的预制件旋转的强圆二色性。在所研究的SR-PCF中,空芯被非接触毛细管的单环包围。这些毛细管之间的耦合导致携带轨道角动量的螺旋布洛赫模式的形成。在扭转光纤中,强圆双折射出现在环中,使得当具有特定圆偏振态(例如LC)的芯模与环相位匹配时,另一个(RC)被强烈地退相。此外,如果核和环中的轨道角动量相同,并且偏振态是非正交的(例如,稍微椭圆形),则LC芯模将经历高损耗,而RC模被有效地传输。结果是单圆偏振SR-PCF,其在一定波长范围内充当圆偏振器。这种光纤具有许多潜在的应用,例如,在充气SR-PCF中产生圆偏振光,以及在深紫外和真空紫外中实现偏振元件。
2018-07-30 physics.optics
Crystal orientation enables near-unity nonlinear circular dichroism in resonant metasurfaces
Singapore University of Technology and Design (SUTD)(新加坡科技设计大学);Australian National University(澳大利亚国立大学)
研究了由立方非线性材料制成的薄膜超表面,通过准法向模展开和时间耦合模理论,证明非线性极化率张量主轴与超表面轴的相对旋转可诱导手性,产生高达99.5%的非线性圆二色性,为非线性手性光学开辟新途径。
2026-10-06 physics.optics
Circular dichroism induction in WS2 by a chiral plasmonic metasurface
本文研究单层WS2与手性等离激元超表面的相互作用,利用表面等离激元极化子激发在TMD中诱导圆二色性,并发现其他导波模式,为TMD器件探索提供新途径。
2023-10-30 cond-mat.mes-hall physics.optics
Fluorescence-Detected Circular Dichroism of a Chiral Molecular Monolayer with Dielectric Metasurfaces
分子圆二色性的强增强有可能实现有效的不对称光解,这是一种传统上受到产率不足和低对映体过量阻碍的手性分离方法。在这里,我们实验研究如何预测增强共振硅纳米盘附近的光学手性密度提高圆二色性。我们使用荧光检测的圆二色光谱间接测量圆偏振光的差分吸收功能化的硅纳米盘阵列的单层的光学活性分子。重要的是,分子和纳米盘天线具有光谱一致的共振,我们的荧光技术使我们能够从分子中去卷积吸收纳米盘。我们发现,增强的荧光检测圆二色性信号依赖于纳米光子共振与模拟差分吸收和光手性密度的良好协议,而没有信号被检测到吸附在无特征的硅表面上的分子。这些结果验证了纳米光子平台用于具有较低能量要求的不对称光解的潜力
2020-10-14 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
A Femtosecond Magnetic Circular Dichroism Spectrometer
介绍了一种具有飞秒时间分辨率的宽带磁光光谱仪的研制。吸收光谱仪是基于白光超连续谱(ca。320 - 750 nm),使用1 kHz的逐镜头时间和光谱参考。在磁场中收集使用圆偏振光的静态和瞬态吸收光谱。相对于外场方向的差谱给出了静态和瞬态磁光法拉第旋转(磁光旋转色散)和椭圆率(磁圆二色性)谱。使用消色差四分之一波片,并讨论了偏离理想延迟量对光谱的影响。从解决方案为基础的和薄膜样品的结果被用来证明该仪器的性能和广泛的适用性。静态和时间分辨数据的灵敏度分别为5和0.4毫度。该方法提出了一种使用瞬态吸收光谱仪和电磁铁测量磁光光谱的简单方法。
2021-07-22 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Superchiral photons unveil magnetic circular dichroism
偏振相关的光子光谱(二向色性)使用信号增强超手性光束被证明是敏感的样品的磁特性,而以前的调查探索的电荷类手性样品的电子特性。在揭示观察磁性圆二色性(MCD)的潜力的过程中,我们强调了使用Borrmann效应,扭曲光束和超手征光束的光谱之间的亲和力。在量子力学理论中使用有效的波矢,将上述光谱学统一起来,大大提高了我们对它们优点的理解。利用超手征光束的有效波矢,从电偶极-磁偶极(E1-M1)和电偶极-电四极(E1-E2)吸收事件导出自然圆二色性(NCD),从电四极-电四极(E2-E2)吸收事件导出MCD。根据我们的计算,超手征光束的信号增强对于用户来说是直接的增益,因为NCD和MCD在其他方面与圆偏振光束完全相同。我们的分析表明,E2-E2的增强优于所考虑的奇偶事件。所有二向色信号中的电子自由度都封装在原子多极中,这些原子多极经常用于几种既定实验技术的理论解释中。
2018-10-22 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Ultrafast Polarization-Tunable Monochromatic Extreme Ultraviolet Source at High-Repetition-Rate
我们报告的发展高次谐波发生(HHG)为基础的超快高重复率(250 kHz)单色极紫外(21.6 eV)源的偏振可调谐性,专为多模式二色性的时间和角度分辨光电子能谱。使用环形光束驱动HHG允许我们在空间上将高功率515 nm驱动激光与XUV小光束分离,同时保持线性偏振轴角度可调谐性。这使得能够利用固定的全反射移相器来控制XUV辐射的偏振状态。该方案导致在21.6 eV下5.7 $\times$ 10 $^{12}$光子/s的源亮度(在目标上高达4 $\times$ 10 $^{11}$光子/s),椭圆率高达90 $\%$。
2022-05-10 physics.optics
Optical design for implementing non-collinear circularly polarized high harmonic generation in an enhancement cavity
Université Paris-Saclay, CEA, LIDYL(巴黎萨克雷大学、法国原子能和替代能源委员会、激光与光物理实验室)
提出一种新型光学腔设计,用于高效输出耦合腔增强高次谐波产生的极紫外光,支持非共线圆偏振模式,并验证了其产生8.4 eV第7次谐波以用于钍核光谱学的潜力。
2026-09-10 physics.optics
Nanophotonic-Enhanced Thermal Circular Dichroism for Chiral Sensing
本研究提出热圆二色性(TCD)用于手性检测,利用手性样品在圆偏振激发下的温差,结合Mie谐振器与阵列的非局域效应,实现超过4个数量级的TCD增强,为超灵敏手性检测奠定基础。
2024-07-17 cond-mat.mes-hall physics.optics
Attosecond circular-dichroism spectroscopy of hole ring currents
National University of Defense Technology(国防科技大学);Hunan Key Laboratory of Extreme Matter and Applications(湖南极端物质与应用重点实验室)
本文研究圆偏振激光电离原子产生的空穴环电流,利用阿秒瞬态吸收圆二色性探测其亚周期形成,并建立二色性信号与角动量投影的线性关系,为探测离子相干性提供新方法。
2026-09-30 physics.atom-ph physics.optics
Distinct Ultrafast Electronic and Magnetic Response in M-edge Magnetic Circular Dichroism
超快磁化动力学的实验研究越来越多地采用紫外光谱范围内的共振磁谱。除了允许解开功能磁系统的元素特定的瞬态响应,这些技术也有望访问阿秒到几个飞秒自旋激发动力学。在这里,我们报告的过渡金属Fe,Co和Ni以及FeNi和GdFe合金的瞬态磁圆二色性(MCD)的系统研究,并揭示了电子和磁响应之间的延迟发病。在\textit{ab-initio}计算的支持下,我们将我们的观察归因于由于电子占据的非平衡变化而导致的相应元素共振处的吸收谱和MCD谱的瞬态能量移位。
2020-05-06 cond-mat.mes-hall physics.optics
Femtosecond photoelectron circular dichroism of chemical reactions
了解分子反应途径的手性对于广泛的基础科学和应用科学至关重要。然而,目前在化学反应的时间尺度上探测手性的能力仍然非常有限。在这里,我们展示了时间分辨光电子圆二色性(TRPECD)与超短圆偏振真空紫外(VUV)脉冲从桌面源。我们证明了VUV-TRPECD的能力,通过解决在时间上的手性变化的原子碘从两个手性分子的光解过程中。我们确定了几个一般的关键功能TRPECD,其中包括探测动力学手性沿完整的光化学反应路径的能力,灵敏度不断变化的散射电位的本地手性,和电子散射解离photorfragments的影响。我们的研究结果进行了解释与新的高层次从头计算的瞬态PECDs从分子光电离计算的比较。我们的实验和理论技术定义了一个一般的方法,飞秒手性。
2022-06-10 physics.atom-ph physics.chem-ph physics.optics
Optical Properties of Chiral Three-Dimensional Photonic Crystals made from Semiconductors
本文通过理论与数值模拟研究半导体三维手性木堆结构的光学性质,揭示其双波段圆二色性及圆偏振带隙,并证明可通过横向周期调节该特性,为片上圆偏振光传感和手性分子检测提供新途径。
2022-07-15 physics.optics
Impact of crystallinity on the circular and linear dichroism signals in chiral perovskite
University at Buffalo, State University of New York(纽约州立大学布法罗分校)
本研究探讨了晶态对手性钙钛矿圆偏振和线偏振光信号的影响,发现LD和LB效应在高取向薄膜中主导CD信号。
2026-02-06 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Giant and Broadband Circular Dichroism from Particle-Hole Symmetry Breaking in Weyl Semimetals
East China Normal University(华东师范大学);Fudan University(复旦大学);Sun Yat-sen University(中山大学);Southern University of Science and Technology (SUSTech)(南方科技大学)
本文通过磁场驱动的Weyl半金属Mn(Bi,Sb)2Te4,利用粒子-空穴对称性破缺实现了中远红外波段超过3000 mdeg的圆二色性,并揭示了其物理机制。
2026-06-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Propensity rules in photoelectron circular dichroism in chiral molecules I: Chiral hydrogen
光电子圆二色性是由圆偏振光单光子电离手性分子而产生的,并且其自身表现为在正交于光偏振平面的方向上的电子发射的前后不对称性。不对称电子射出的物理机制是什么?“哪条路”的信息如何在手性分子中积累并映射成前后不对称性?我们介绍了束缚手征波函数的情况下,从静态叠加态的氢原子,并使用它们来表明,在单光子电离的定向分子系综的手征响应起源于两个倾向规则:(i)电离的敏感性,在偏振平面的电子旋转的意义。(ii)电离对垂直于极化平面的电荷位移或稳定电流方向的灵敏度。在配套文件中,我们展示了如何在这里提出的想法是一个更广泛的图片有效的所有手性分子和任意程度的分子排列的一部分。
2019-02-22 physics.atm-clus physics.atom-ph physics.chem-ph
Propensity rules in photoelectron circular dichroism in chiral molecules II: General picture
光电子圆二色性是由圆偏振光单光子电离手性分子而产生的,并且其自身表现为在正交于光偏振平面的方向上的电子发射的前后不对称性。为了揭示非对称电子发射的物理机制,我们首先建立了未对准和部分或完全对准分子的响应之间的严格关系。接下来,我们确定了一个倾向场,这是负责手性响应的电偶极子近似,即没有磁相互作用的手性响应。我们发现,这个倾向场,直到符号,是等价的Berry曲率在一个两带固体。倾向场直接编码光学倾向规则,扩展我们的结论,在定义的前向后不对称性的符号从特定的情况下,手性氢的一般手性系统的倾向规则的作用。光电子圆二色性手性响应的光学倾向规则。倾向场在动量空间中通过球体的对映体敏感通量决定了未对准分子的前后不对称性,并表明了手性响应的几何起源。该通量对于相反的对映体具有相反的符号,并且对于非手性分子为零。
2019-02-22 physics.atm-clus physics.atom-ph physics.chem-ph
Tunable circular dichroism through absorption in coupled optical modes of twisted triskelia nanostructures
本文提出由两个堆叠三曲枝手性等离子体纳米元件构成的系统,通过调节间距与相对扭转角控制耦合光学模式,实现最高60%且光谱位置可调的圆二色性。
2024-01-24 cond-mat.mes-hall physics.optics
Plasmonic Metasurfaces with Structural Chirality and Pseudo-Chirality for Enhanced Circular Dichroism and Enantiomeric Recognition
本研究设计了由三个等边三角形融合的不对称金纳米结构构成的平面等离子体超表面,兼具结构手性与赝手性,可实现强偏振各向异性与对映体特异性响应,为无标记手性传感及平面模拟手性光学行为提供了新途径。
2025-08-01 physics.app-ph physics.optics
Inverse Designed WS2 Planar Chiral Metasurface with Geometric Phase
本研究利用WS2超单元和伴随优化技术,设计了一种具有几何相位的平面手性超表面,实现了宽带圆二色性。
2024-02-07 physics.optics
Probing chirality with inelastic electron-light scattering
圆二色光谱是了解分子结构和磁性材料的基本技术,但空间分辨率受光的波长限制,并且足够用于单分子光谱学的灵敏度是具有挑战性的。我们证明了电子可以有效地测量圆偏振光和手征材料之间的相互作用与深亚波长分辨率。通过扫描纳米尺寸的聚焦电子束穿过光激发的手性纳米结构,并测量每个探针位置的电子能谱,我们产生了近场二向色性的高空间分辨率图。这种技术提供了一个基本对称性的纳米级视图,并可用作“光子染色”,以增加电子显微镜中生物分子材料的对比度。
2020-03-11 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Chiral optics without chiral matter
State Key Laboratory of Electronic Thin Films and Integrated Devices, School of Optoelectronic Science and Engineering, University of Electronic Science and Technology of China(电子科技大学光电科学与工程学院电子薄膜与集成器件国家重点实验室)
该研究打破手性光-物质相互作用需依赖结构手性材料的传统认知,揭示非手性各向异性系统可产生手性光学效应,拓展了手性光学应用的技术路径。
2026-08-05 physics.optics
Broadband Single-Particle Absorption Circular Dichroism Reveals Chiroptical Heterogeneity in Gold Helicoids
AMOLF Institute(AMOLF研究所);Seoul National University(首尔大学);University of Amsterdam(阿姆斯特丹大学)
本研究提出宽带单粒子吸收圆二色光谱法,直接测量金螺旋体的吸收不对称因子,揭示单个粒子在手性响应上的显著异质性,为纳米手性光学提供新探针。
2026-09-22 cond-mat.mes-hall physics.optics
Generation of energetic highly elliptical extreme ultraviolet radiation
在这项研究中,能量相干极紫外(XUV)辐射与控制偏振的产生,报告。XUV辐射是在弱聚焦几何条件下,在强双色圆偏振反转激光场驱动下,气相原子介质中高次谐波产生的结果。发现每个激光脉冲发射的XUV辐射的能量为~100 nJ的量级,光谱范围为17至26 eV。所展示的能量值以及紧密聚焦的几何形状足以诱导非线性过程,并挑战XUV光谱区域中手性现象的超快调查的前景。
2021-06-16 physics.atom-ph physics.optics
Circular Dichroism Spectroscopy of Single Objects: Problems, Artifacts, and Corrections
University of Bayreuth(拜罗伊特大学);Bayreuth Institute for Macromolecular Research (BIMF)(拜罗伊特大分子研究所);Bavarian Polymer Institute, University of Bayreuth(拜罗伊特大学巴伐利亚聚合物研究所)
该研究针对单物体圆二色光谱的偏振相关伪影问题,建立了理论与实验框架,实现了可靠的单物体CD测量,为相关领域应用提供了实用指南。
2026-08-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft physics.optics
Bright, polarization-tunable high repetition rate extreme ultraviolet beamline for coincidence electron-ion imaging
经过几十年的钛:蓝宝石技术的霸主地位,镱基高次谐波源正在成为一个有趣的替代实验需要高通量的超短极紫外(XUV)辐射。在这篇文章中,我们描述了一个多功能的实验装置提供XUV光子在10-50 eV的范围。级联高次谐波产生的使用使我们能够达到1.8 mW的平均功率在18 eV。几个频谱聚焦方案,选择一个单一的谐波或一组高谐波,从而阿秒脉冲训练。在圆二色性实验方面,我们利用共振椭圆高次谐波产生高椭圆XUV辐射,利用双色双环高次谐波产生圆偏振XUV辐射。作为原理实验的证明,我们将XUV光束聚焦在符合电子离子成像光谱仪中,在那里我们测量了氙单体和二聚体的光电子动量角分布。
2020-06-11 physics.atom-ph physics.optics
Efficient vortex generation in sub-wavelength epsilon-near-zero slabs
我们表明,均匀和各向同性的板,照射的圆偏振光束没有拓扑电荷,产生漩涡的顺序两个在相反的圆偏振分量的反射和透射场,作为横向磁和横向电动力学之间的差异的后果。在ε-近零制度,我们发现,涡的产生是非常有效的亚波长厚板坯的近轴制度。这在物理上源于这样一个事实,即真空傍轴场可以激发ε近零板内的非傍轴场,因为它在物理上大部分体积上承载缓慢变化的场。我们的理论预测表明,ε-近零介质具有很大的潜力,作为纳米光子元件,用于操纵辐射的角动量,因为它们不需要采用复杂的微/纳米制造工艺,甚至可以在非常小的(紫外)波长下工作。
2016-10-05 physics.optics
On the classical theory of molecular optical activity
讨论了分子旋光性的经典和半经典理论的基本原理。这些理论适用于光学活性有机分子的稀溶液。它表明,所有已知的现象在经典理论的分子旋光性可以描述与使用一个赝标量,这是一个统一的函数的入射光频率$ω$。旋光度和圆二色性之间的关系是从基本的Kramers-Kronig关系导出的。在讨论分子旋光性的一般理论时,我们引入了分子旋光性张量。结果表明,要计算任意频率的旋光度和圆二色性,只需要知道9个(3 + 6)分子张量。对分子旋光性的量子(或半经典)理论也作了简要的讨论。我们还提出了在真空紫外区,即$λ\le 150$ $nm$的波长处测量旋光度和圆二色性的可能性。
2010-10-29 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Polarization-state-resolved high-harmonic spectroscopy of solids
对亚光周期电子和结构动力学敏感的阿秒计量学为凝聚态物质的超快光谱学开辟了新的途径。利用强光波来精确控制晶体中极快的载流子动力学,对下一代以千兆赫带宽工作的电子器件和设备来说,具有很大的希望。载流子动力学可以产生高次谐波的驱动光场延伸到极紫外区域。在这里,我们介绍了固体的偏振态分辨高次谐波光谱,它提供了更深入的了解电子和结构动力学发生在一个单一的光周期。从硅和石英样品进行高次谐波产生测量,我们证明了从固体发射的高次谐波的偏振态不仅由晶体对称性决定,但可以动态控制,作为交织的带间和带内电子动力学的结果,负责谐波产生。我们利用这种偏振-动力学对偶性,从椭圆偏振驱动脉冲有效地产生圆偏振谐波。我们的实验结果支持从头计算模拟,提供明确的证据的微观起源的现象。这种光谱技术可能会在未来的新量子材料,如强相关材料的研究中找到重要的应用。明亮的圆偏振谐波在极紫外区的紧凑源将推进我们的工具,手性系统,磁性材料和二维材料的光谱谷选择性。
2018-05-26 physics.optics
Circularly polarized high harmonic beams carrying self-torque or time-dependent orbital angular momentum
本文理论上提出两种驱动方案,克服了HHG中椭圆率增加导致效率下降的限制,实现了携带自扭矩的EUV光束从线偏振到圆偏振的精确调控,拓展了超快光物质相互作用在手性体系中的应用。
2024-07-30 physics.optics
Topological Insulator Metamaterial with Giant Circular Photogalvanic Effect
拓扑绝缘体的电子性质的最显著表现之一是光电流方向对圆偏振光激发的螺旋度的依赖性。螺旋度依赖的光电流,支撑表面狄拉克电子的自旋动量锁定,是弱的,很容易被批量的贡献。在这里,我们表明,手性响应可以通过纳米结构增强。共振纳米结构中的电磁场的严格限制增强了拓扑绝缘体Bi 1.5Sb 0.5Te 1.8Se 1.2的自旋极化表面态的光激发,导致圆形光电流效应增加了11倍,并且在室温下具有前所未有的光电流二向色性(\r{ho} circ=0.87)。通过结构设计控制拓扑材料中的自旋输运是超材料先前未被认识到的能力,其弥合了纳米光子学和自旋电子学之间的差距,为开发偏振敏感光电探测器提供了新的机会。
2020-08-20 physics.app-ph physics.optics
Topological phase transitions via attosecond x-ray absorption spectroscopy
本文通过数值模拟证明阿秒X射线吸收光谱可捕捉陈绝缘体的拓扑相变,利用圆偏振红外泵浦与阿秒X射线探测方案,将激光诱导二向色性特征与Berry结构关联,拓展了阿秒光谱在非平凡拓扑相系统中的应用。
2024-07-04 physics.optics quant-ph