Broadband and large-area optical chirality generated by an achiral metasurface under achiral excitation

手性(物理) 物理 圆极化 极化(电化学) 激发 镜像对称 偶极子 光学 分子物理学 对称性破坏 量子力学 手征对称破缺 化学 物理化学 Nambu–Jona Lasinio模型 微带线
作者
Shiqi Jia,Tong Fu,Jie Peng,Shubo Wang
出处
期刊:Physical review [American Physical Society]
卷期号:108 (5) 被引量:5
标识
DOI:10.1103/physreva.108.053504
摘要

Optical chirality plays an essential role in chiral light-matter interactions with broad applications in sensing and spectroscopy. Conventional methods of generating optical chirality usually employ chiral structures or chiral excitations. Here, we propose to use an achiral metasurface consisting of a gold disk array excited by a linearly polarized light to generate optical chirality. Using full-wave numerical simulations, we show that the metasurface can give rise to large-area optical chirality of the same sign for a wavelength ranging from 1.2 to $1.5\phantom{\rule{0.28em}{0ex}}\textmu{}\mathrm{m}$. The magnitude of the chirality is comparable to that of circularly polarized plane waves. The emergence of optical chirality can be attributed to the asymmetric polarization singularity lines (C lines) in the near fields of the metasurface. We further explore the application of the proposed metasurface in chiral discriminations by simulating the absorption of chiral helix particles immersed in the near fields, and demonstrate that the left-handed and right-handed helix particles give rise to different absorptions. The phenomenon can be understood using an analytical theory based on the dipole approximation, which predicts differential absorption quantitatively agreeing with the numerical simulation results. Our study uncovers the subtle relationship between near-field optical chirality, polarization singularities, and symmetry. The results can find applications in optical sensing, chiral quantum optics, and optical manipulations of small particles.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
黄学生完成签到 ,获得积分10
刚刚
maaicui完成签到,获得积分10
刚刚
周稅完成签到,获得积分10
1秒前
liujiahao完成签到,获得积分10
1秒前
slm完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
科研牛马人完成签到,获得积分10
2秒前
Emma完成签到 ,获得积分10
2秒前
wqm完成签到 ,获得积分10
2秒前
搞怪的友桃完成签到,获得积分10
3秒前
自然发布了新的文献求助10
3秒前
从容的尔云完成签到 ,获得积分10
4秒前
May完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
xx发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
lseonf完成签到,获得积分20
6秒前
6秒前
dbhfdgsh完成签到,获得积分10
7秒前
BallQ完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
三三得九完成签到 ,获得积分10
7秒前
听风完成签到,获得积分10
7秒前
EMMA完成签到,获得积分10
8秒前
wgt完成签到,获得积分10
8秒前
jstagey完成签到,获得积分10
8秒前
HCQ完成签到,获得积分10
8秒前
zy完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
夜阑卧听完成签到,获得积分0
9秒前
彩色海冬完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
孤独的AD钙完成签到,获得积分10
10秒前
SanXing三醒发布了新的文献求助10
11秒前
Gin发布了新的文献求助10
11秒前
Leila完成签到,获得积分10
11秒前
远方完成签到,获得积分10
12秒前
无花果应助MY采纳,获得10
12秒前
12秒前
俏皮绝山完成签到 ,获得积分10
13秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1621
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
Brittle fracture in welded ships 1000
A Guide to Genetic Counseling, 3rd Edition 500
Laryngeal Mask Anesthesia: Principles and Practice. 2nd ed 500
Theories in Second Language Acquisition 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5568452
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4653069
关于积分的说明 14703693
捐赠科研通 4594883
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2521327
邀请新用户注册赠送积分活动 1492973
关于科研通互助平台的介绍 1463778