武漢大學(xué)新聞網(wǎng)2019年11月07日發(fā)布《徐紅星團(tuán)隊(duì)在光子自旋-軌道耦合研究取得重要進(jìn)展》一文，武漢大學(xué)在光子研究中使用滲源超純水機(jī)作為主要實(shí)驗(yàn)設(shè)備，在該項(xiàng)目研究中需要考慮水中金屬離子對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的干擾，使用滲源超純水機(jī)能有效的將水中金屬離子去除，保持使用水的純度以此維護(hù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

論文“Routing a Chiral Raman Signal Based on Spin-Orbit Interaction of Light”《基于光子自旋-軌道耦合效應(yīng)的手性拉曼信號(hào)的定向分發(fā)》近期發(fā)表在Physical Review Letters（《物理評(píng)論快報(bào)》）期刊上。論文第一署名單位是武漢大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院博士生郭全兵為第一作者，張順平副教授與徐紅星教授為通訊作者。

電磁場(chǎng)的空間局域可以顯著增強(qiáng)光的自旋-軌道耦合相互作用。對(duì)于局域在不同介質(zhì)的界面上的表面波，例如表面等離激元，自旋-軌道耦合效應(yīng)體現(xiàn)為表面波的橫向自旋角動(dòng)量與該表面波的傳播方向存在一對(duì)一的關(guān)聯(lián)性。這類自旋-傳播方向鎖定效應(yīng)可用來(lái)操縱小顆粒的光散射或光發(fā)射體的輻射方向，用于實(shí)現(xiàn)納米光子學(xué)或量子光學(xué)的功能性器件。然而，以往的研究只局限于調(diào)控彈性散射或者熒光發(fā)射行為，而對(duì)于非彈性散射的光信息操縱卻從未涉及。

在他們前期工作（Phys. Rev. Lett. 117, 166803 (2016)）的基礎(chǔ)上，徐紅星課題組拓展光的自旋動(dòng)量鎖定效應(yīng)至非彈性散射領(lǐng)域（拉曼散射），利用單根銀納米線對(duì)二維材料的手性拉曼信號(hào)實(shí)現(xiàn)了定向操縱。實(shí)驗(yàn)上證明手性拉曼與表面等離激元的定向性耦合高達(dá)91.5 ± 0.5%，逼近理論極限（如下圖）。研究表明該定向性高度依賴于局域的自旋場(chǎng)密度以及拉曼信號(hào)的圓偏振度，同時(shí)不受入射激光波長(zhǎng)的限制。光的自旋-軌道相互作用的延伸與應(yīng)用，豐富了傳統(tǒng)的手性光子學(xué)的內(nèi)容，為基于非彈性散射的光信息處理操縱等微納器件提供了新的方案。

該項(xiàng)研究工作得到國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃（973）、國(guó)家自然科學(xué)基金委和中國(guó)科學(xué)院先導(dǎo)專項(xiàng)等項(xiàng)目的支持。

圖 (a) 手性拉曼的定向耦合的結(jié)構(gòu)體系：多層二硫化鎢上的銀納米線；(b)二硫化鎢的拉曼成像；(c)不同激光光斑-銀線距離下的拉曼光的定向性

科技技術(shù)的突破離不開(kāi)科學(xué)技術(shù)人員的辛勤付出與努力，而新中國(guó)的發(fā)展離不開(kāi)科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新，科研人員才是國(guó)家真正強(qiáng)大的主要原因，只有一個(gè)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、科技進(jìn)步、國(guó)力強(qiáng)大的國(guó)家才有國(guó)家地位可言，積貧積弱的國(guó)家的沒(méi)有什么國(guó)際地位的。所以我們要感謝那些在國(guó)家背后默默付出的科學(xué)家，他們才是國(guó)家繁榮富強(qiáng)的重要基石。

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