Controlling circular polarization of light emitted by quantum dots using chiral photonic crystal slab
研究了由非手性平面GaAs波导构成的手性光子晶体结构中嵌入量子点的光的偏振特性。由于通过波导层的部分蚀刻制造的手征光栅而引起的电磁模式结构的修改已经被证明在没有外部磁场的情况下导致量子点发射的高圆偏振度$ρ_c$。这种现象的物理性质可以根据考虑到结构对称性的互易原理来理解。在共振波长处，预测$|ρ_c|$的幅度超过98%。实验获得的$|ρ_c|=81$ %值较小，这是由于光栅缺陷散射的非偏振光的贡献，从而打破了其周期性。从发射光谱中去除非偏振非共振背景后得到的偏振度估计可高达96%，接近理论预测。
2015-09-25 physics.optics
A chiral route to pulling optical forces and left-handed optical torques
我们分析了手征性如何通过光场和手征物体之间的线动量到角动量的交叉耦合产生光拉力和左手力矩。在偶极制度中，我们发现，这样的效果可以出现从非手性和手性的贡献耗散光学力和扭矩之间的竞争，竞争平衡的手征性的对象的强度。我们扩展到大手性领域的手征性和多极共振之间的相互作用，可以引起对称性的破坏，翻转的光学力和扭矩的迹象的分析。
2015-03-07 physics.optics
Enantioselective optical forces in gain-functionalized single core-shell chiral nanoparticles
本文提出在染料掺杂手性颗粒中利用增益辅助实现可调光学拉力和推力，通过控制染料浓度与泵浦速率完成外消旋混合物拆分和对映选择，适用于手性传感、药物发现与分子分离。
2023-04-19 physics.optics
Mechanical separation of chiral dipoles by chiral light
本文计算了手征光场作用于手征偶极子的光学力和力矩，揭示了手征力是由手征光场和手征偶极子物质的手征内容结合而成的。本文通过定义光学手征密度和手征流来表征光学手征。我们特别表明，这两个条款分别与手征力的反应和耗散组件的机械效果。值得注意的是，这些手征力分量与标准观测值直接相关：反应性分量的旋光度和耗散性分量的圆二色性。因此，所产生的力和扭矩取决于手性偶极子的对映体形式。这表明有希望的策略，使用手性光力机械分离手性对象根据其对映体形式。
2015-02-03 physics.optics
Orbital Optical Chirality as the Origin of Vortex Dichroism
Research Institute for Electronic Science, Hokkaido University（北海道大学电子科学研究所）
本文提出轨道光学手性概念，推导其连续性方程，证明涡旋光束中其遵循轨道指数，并在扭曲纳米棒二聚体中通过四极模式产生涡旋二色性，建立统一光学手性框架。
2026-09-23 physics.optics
Controlling light polarization by swirling surface plasmons
光的偏振是现代光学的一个重要方面。目前的偏振控制方法利用各向异性材料或各向异性形状纳米结构阵列的双折射和二向色性。基于集体光学效应，所产生的组件仍然比光的波长大得多，这限制了设计策略。在这里，我们提出了一种行波等离子体天线，克服了这一限制，使用金涂层的螺旋纳米线非辐射馈与偶极孔径纳米天线。我们的非共振混合纳米天线通过在亚波长尺度上旋转表面等离子体激元并利用光学自旋轨道相互作用来实现紧密限制的圆偏振光。四个紧密包装的圆偏振光源相反的旋向性和可调强度的演示。通过相邻纳米天线之间的近场相互作用，我们获得了一个高度小型化的波片，其偏振特性以前从未被证明。
2018-12-16 physics.optics
Chirality encoding in resonant metasurfaces governed by lattice symmetries
本文提出利用五种平面Bravais晶格对称性与元原子几何的相互作用来通用调控共振超表面的手性响应，并通过中红外透射与圆二色性同时图像编码验证其应用潜力。
2024-12-30 physics.optics
Optically controlling the emission chirality of microlasers
螺旋光束携带的轨道角动量是光子的无限自由度，在现代光子学中具有广阔的应用前景。到目前为止，携带OAM的相干光的集成源是基于谐振器的，其设计强加了波前的单一的、不可剪裁的手性（即，顺时针或逆时针涡旋）。在这里，我们提出并证明了实现的集成微激光器的手性的波前可以光学控制。重要的是，我们使用的方案，基于半导体微腔中光子的有效自旋轨道耦合，可以扩展到不同的激光器架构，从而为实现新一代具有可调谐手性的OAM微激光器铺平了道路。
2018-06-12 cond-mat.mes-hall physics.optics
Silicon Carbide Metasurfaces for Controlling the Spontaneous Emission of Embedded Color Centers
本文首次研究近红外波段SiC超表面电磁米氏散射矩对嵌入式色心自发辐射的调控，通过电偶极与磁四极矩相干叠加实现辐射速率超一个数量级增强（最大近30倍），并利用相位控制方向性，为量子光子学等领域提供新可能。
2023-01-12 cond-mat.mes-hall physics.optics
Unveiling orbital optical chirality through multipolar chiral light-matter interaction
本研究证明光学手性可源于光的轨道角动量，通过金纳米二聚体和光学涡旋光束测量到由OAM驱动的四极矩手性响应，确立了超越偶极范式的轨道光学手性新形式。
2025-08-12 cond-mat.mes-hall physics.optics
Controlling Sub-Cycle Optical Chirality in the Photoionization of Chiral Molecules
控制电磁辐射的偏振态可以通过手光学过程来研究物质的基本对称性。从微波到极紫外波段，已经开发了许多策略来揭示手性分子的结构或动力学信息。大多数方案采用圆偏振或椭圆偏振辐射，并且更复杂的配置涉及例如具有时变偏振状态的光脉冲。在所有这些方案中，光的偏振态在一个光周期内总是被认为是恒定的。在本研究中，我们放大到光学周期，以解决和控制一个亚周期阿秒手光学过程。我们工程师的电场，其瞬时手性可以控制在光学周期内，通过结合两个相位锁定正交偏振的基波和二次谐波字段。当复合光场的净椭圆率为零时，它表现出瞬时的光学手征性，这种手征性可以通过双色延迟来控制。我们从理论和实验上研究了在这种手性场作用下手性分子的光电离。我们发现，电子优先喷射向前或向后相对于激光的传播方向取决于分子的手性，类似于公认的光电子圆二色性过程。然而，由于瞬时的手征开关的符号从一个半周期到下一个，从两个连续的半周期的激光电离的电子显示相反的前/后不对称性。这个手性信号提供了一个独特的洞察力的动态光电离过程中的瞬时手性的影响。我们的研究结果表明了电场的子周期极化成形作为研究和操纵手旋光过程的一种新途径的重要作用。
2019-06-28 physics.atm-clus physics.optics
Numerical study of magneto-optical binding between two dipolar particles under illumination by two counter-propagating waves
从理论上研究了系统主方向上形成稳定的具有太赫兹共振的磁等离子体二聚体。与最近的一份报告不同，我们的工作提供了一个完整的描述，为任意磁场的完整的光子耦合，例如，不平衡的粒子自旋。作为一个例子，我们考虑两个小的，n掺杂的InSb纳米粒子的照明下，由两个反向传播的平面波。值得注意的是，当外部磁场存在时，系统中的对称性被破坏，并且出现二聚体的共振辐射压力。类似地，可调的粒子间力和自旋施加在非可逆二聚体上。当不存在磁场时，系统也被表征。此外，我们展示了如何真正的机械可观的二聚体的特点，因为它们的共振依赖性包含有关系统的详细信息。与吸收等远场观测不同，机械量值取决于系统的近场。此外，粒子自旋的性质最初是由二聚体周围的能量流行为来解释的。这项工作构成了任何以前的小纳米粒子之间的光学结合的方法的推广。它为基于表面等离子体激元的光学物质和纳米工厂设计的完全控制铺平了道路。
2023-01-03 physics.optics
Chiral standing waves and its trapping force on chiral particles
迄今为止，在光学操纵的文献中，由于手征性而产生的光学作用力通常与非手征性作用力共存，手征性作用力通常只占总作用力的很小一部分。在这项工作中，我们研究的情况下，施加在物体上的光学力是纯粹由于手征性，而有零力的非手征对象。我们发现，当手征粒子被放置在由两个正交极化的反向传播平面波组成的场中时，手征粒子上会产生一个捕获力。我们揭示了这种力的基本物理模型的粒子作为一个手征偶极子和分析研究的光学力。我们发现除了手征性外，俘获力还与场的对偶电磁对称性和物质的对偶不对称性密切相关。我们还证明了所提出的想法不仅限于偶极手性对象。手性米氏物体也可以被困在本文提出的技术的基础上。值得注意的是，这样的手性捕获力已被发现强大的通过改变几个参数在整个调查。这种捕获力可以应用于识别物体的手性和手性物体的选择性捕获。
2018-11-05 physics.optics
Electrically-driven chiral emission from plasmonic tunnel junctions
King’s College London（伦敦国王学院）
通过整合偏振等离子体纳米螺旋体与隧道结，实现单粒子层面的纳米尺度偏振光生成，展示了在显示和AR/VR应用中的潜力。
2026-04-09 physics.optics
Three-Dimensional Hieratical Twists in Polar Fluids: Chirality Regulation by Ultra-Low Electric Field
本文针对极性流体宏观尺度手性控制难题，构建了螺旋电锥状中间相三维手性系统，提出利用超低电场实现手性扭转调制，从而控制衍射图样与圆偏振光开关。
2025-07-14 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Optical chiral sorting forces and their manifestation in evanescent waves and nanofibres
本文统一了偶极光学力的理论框架，提出由十二个矢量场组成的“力基”以简化描述，并推导出倏逝波与纳米光纤中的光学力解析表达式，为对映体分离实验提供了最佳策略指导。
2023-10-17 physics.optics
Spontaneous Symmetry Breaking of Time-Reversal-Symmetry and Time-Crystal States in Chiral Atomic Systems
研究简并基态原子与互易环境在无偏置下的相互作用，发现电子自旋磁矩与手性偶极跃迁可导致时间反演对称性自发破缺或类时间晶体态，为纳米尺度非互易响应提供新机制。
2023-10-06 physics.optics quant-ph
Optical Chirality of Time-Harmonic Wavefields for Classification of Scatterers
我们推导出的散射，消光和转换的手征性的单色光散射的机构，其特征在于由一个T矩阵的表达式。与从能量守恒获得的条件类似，这些量使得能够对任意散射物体进行分类，这是由于它们的全部电磁响应，即手性或非手性电磁响应。为此，我们提出并确定了对偶性和对偶对称破缺、反对偶性、螺旋度变分、螺旋度湮灭和螺旋度湮灭破缺等概念。不同的类，如手性和双散射体，在这个分析中说明了模型的例子，球形和非球形的形状。至于球体，这些概念进行了分析，考虑非瑞利偶极电介质颗粒的高折射率，其中，具有很强的磁响应的入射波场，提供了一个很好的实验室来测试和解释这种变化的手征性的照明。此外，与现有的实验数据进行了比较。
2018-06-21 physics.optics
Unidirectional chiral scattering from single enantiomeric plasmonic nanoparticles
本文提出旋转手性偶极子概念，在等离激元螺旋纳米颗粒中实现圆偏振光的非对称手性散射，实验验证了手性敏感的高度定向前向散射，为手性光-物质相互作用提供新途径。
2024-08-26 physics.optics
Controlling Markovianity with Chiral Giant Atoms
本文发现巨原子的手性可以调控其马尔可夫性，通过调节耦合相位可使巨原子在存在固有时间延迟的情况下仍进入精确马尔可夫区域，为量子纳米光子网络控制提供新途径。
2024-08-09 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Plasmonic Purcell factor and coupling efficiency to surface plasmons. Implications for addressing and controlling optical nanosources
Purcell因子$F_p$是腔量子电动力学（cQED）中的关键量，其量化偶极发射极和腔模式之间的耦合率。它的简单形式$F_p\propto Q/V$揭示了增强和控制光-物质相互作用的可能策略。实际上，由于i）基于cQED的高品质因数$Q$或ii）基于纳米光子学和等离子体激元学的低模态体积$V$，实现了有效的光-物质相互作用。在过去的十年中，已经做了很大的努力，以获得一个等离子体珀塞尔因子，以转置cQED概念的nanocale，在标度律的方法。在这项工作中，我们讨论了离域（SPP）和本地化（LSP）表面等离子体激元的等离子体珀塞尔因子，并简要总结了预期的应用纳米光子学。基于SPP共振形状（洛伦兹或法诺轮廓），我们导出了离域等离子体激元耦合率的封闭表达式。的品质因数因子和模式限制的SPP和LSP进行量化，展示了他们强烈的亚波长行为。
2016-03-30 cond-mat.mes-hall physics.optics
Chiral nanophotonic waveguide interface based on spin-orbit coupling of light
通过纳米光子波导控制光的流动具有改变集成信息处理的潜力，就像传统玻璃纤维彻底改变了全球通信一样。由于光的强横向限制，这种波导引起被引导光子的内部自旋与其轨道角动量之间的耦合。在这里，我们采用这种光的自旋-轨道耦合来打破纳米光子波导表面上的单个金纳米颗粒对光的光的散射的镜像对称性。因此，我们实现了一种手性波导耦合器，其中入射光的旋向性决定了波导中的传播方向。利用这种效应，我们可以控制散射过程的方向性，并将高达94%的耦合光引导到给定的方向。这使得控制和操纵光波导和纳米光子结构中的光以及设计集成光学传感器的新方法成为可能。
2014-06-09 physics.atm-clus physics.optics quant-ph
