激光网3月1日消息，长期以来，人们认为非晶固体由于其无序的原子结构而不能选择性地吸收光。然而，渥太华大学的一项新研究反驳了这一理论，并表明无定形固体实际上表现出二向色性，这意味着它们选择性地吸收不同偏振的光。
渥太华大学的研究人员发现，在无序固体中使用螺旋光束揭示了这种二向色性。这一发现与先前的信念相矛盾，并提供了一个机会，通过改变光本身的特性来改变光与这些材料相互作用的方式。
这些发现还强调了无序固体中短程有序在影响材料对光的反应方面的重要性。这项研究题为“具有螺旋光的无定形和结晶固体中的固有二色性”，发表在《自然通讯》上。
这项为期一年的研究由渥太华大学物理系研究员、超快光子学研究小组负责人Ravi Bhardwaj教授以及博士生Ashish Jain和Jean-Luc Begin领导，是与渥太华大学高级研究综合体的Thomas Brabec教授和Paul Corkumat教授合作进行的。
“这项研究是通过使用携带轨道角动量的螺旋光束来探测非晶和晶体材料的光学特性进行的，”Bhardwaj教授解释说。“通过利用Karimi教授团队开发的称为q板的双折射液晶板，我们能够产生具有扭曲波前的设计师光场，这些光场描述了开瓶器图案。
这项研究具有广泛的意义，并挑战了目前关于非晶固体光学特性的信念。它还提供了通过使用螺旋光束来控制材料光学行为的机会。这些发现对多个领域都具有重要意义，包括材料科学、光学和手性光谱学。
“我们的团队开发了一种新方法，表明非结晶固体可以表现出螺旋二色性，这意味着它们对向不同方向扭曲的光有不同的反应，”Bhardwaj教授说。“实验证据得到了与布拉贝克教授合作开发的理论模型的补充，提供了对观察到的现象的全面理解。
“螺旋光作为无序固体中短程有序的间接探针，延伸至2纳米。我们的研究将有助于了解非晶材料的神秘本质，“Ashish Jain和Jean-Luc Bégin补充道。
这项工作极大地促进了我们对固态材料光学特性的理解。通过证明晶体和非晶固体中存在固有二向色性，这项研究为创新应用和进一步探索螺旋光束在探测和操纵材料特性方面的独特能力铺平了道路。
