手性纳米结构中的手性发射

《Nature Communications》：Chiral emission from chirotopic nanostructures

　　

摘要

在发射手性光子时，电子态或光学介质的镜像不对称性是一个预期现象，这限制了二向色材料的设计。在这里，我们证明了通过利用全局非手性材料（也称为手性拓扑性）的局部手性，可以放宽这些对称性限制。与分子中的手性拓扑位点不同（其光学效应尚不清楚），光子纳米结构使得利用线偏振光增强和有目的地定位左旋和右旋手性拓扑场成为可能。我们发现，被这种场包围的非手性发光体能够发射出强度高且偏振度极大的光。对于纳米颗粒和染料，其发光不对称性因子介于1.65到-1.58之间，接近理论极限，这一现象也可能推广到其他发光体。这些发现早在50多年前就由Mislow提出过，现在得到了验证，从而证实了手性拓扑性的概念，并使其能够在手性光子学中得到应用。