翻滚的翻滚光揭示了新的光学现象

科学家可能希望在做出发现后就做出决定，但是光学这次发现本身依赖于做出决定。

赖斯大学的翻滚研究人员发现了一种与光发生相互作用的新型偏振光物质的细节，当光从光源传播时，揭示光会从头到尾颠倒过来。新的现象他们的光学发现可以帮助研究分子，例如光收集天线中的翻滚那些分子，这些分子预计对这种现象具有独特的揭示敏感性。

研究人员观察到，新的现象当两​​个杂散偶极子散射体被车轮的光学光激发时，它们在称为偶极子二向色性的翻滚情况下被两个偶极子散射体散射，在这种情况下是揭示一对紧密排列的等离激元金属纳米棒。

研究人员使用的新的现象光偏振与使太阳镜工作的线性偏振和圆二色性用于研究蛋白质和其他小分子构象的瓶塞状圆偏振光根本不同。

它的光场不是平坦的，而是呈顺时针方向或逆时针方向旋转，远离光源，就像滚动的呼啦圈一样，它是平坦的。赖斯研究生和第一作者劳伦·麦卡锡(Lauren McCarthy)说，以前已经观察到这种称为次摆线偏振的光偏振，但是没有人知道可以使用等离激元纳米粒子观察其滚动。

她说：“现在，我们知道摆线偏振与现有的光-物质相互作用有何关系。”“理解光及其物理特性与理解光对物质的影响之间是有区别的。基于物质的几何形状，与物质的微分相互作用是这里的新内容。”

赖斯实验室的化学家Stephan Link的发现在“科学院学报”中有详细记载。

研究人员并没有专门针对摆线二色性。他们利用研究手性金纳米粒子的技术来产生van逝场，以观察空间受限，左旋和右旋圆偏振光如何与物质相互作用。自由传播的圆偏振光相互作用是多种技术的关键，包括3-D玻璃，该玻璃由可区分相反光偏振的材料制成，但是当光被限制在界面的狭小空间时，人们对此并没有那么了解。

代替以前使用的圆偏振光，作者更改了使用的入射光偏振，以产生带有车轮波动的van逝场。研究人员发现，顺时针和逆时针的摆线极化与成对的彼此成90度角的等离子体纳米棒相互作用不同。具体而言，当摆线偏振从顺时针方向变为​​逆时针方向时，纳米棒对散射的光的波长发生变化，这是二色性的特征。

麦卡锡说：“已经讨论了Trochoidal波，并且不同的小组已经探究了它们的性质和应用。”“但是，据我们所知，没有人观察到一种材料的几何形状可以实现逆时针摆线与顺时针摆线波的微分相互作用。”

分子通过其电和磁偶极子与光相互作用。研究人员指出，与90度纳米粒子一样，具有电偶极和磁偶极彼此垂直的分子的电荷运动在激发时会在平面内旋转。摆线二色性可以用来确定这种旋转的方向，这将揭示分子的方向。

令人兴奋的自组装金纳米棒二聚体还显示出微妙的摆线二色性效应，表明该现象不仅限于严格制造的90度纳米颗粒。

Link说：“偏振光与等离子体纳米结构相互作用已经很长时间了，目前的发现在几个方面肯定是很特别的。”“发现一种新形式的偏振光相互作用本身是令人兴奋的。尽管劳伦和我的前任学生凯尔·史密斯(Kyle Smith)促使我跟上他们的研究结果，但发现的过程也同样有意义。是所有合著者的真正团队合作，对此我感到非常自豪。”

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