科学家揭示了光在无定形固体中的行为

长期以来，人们认为无定形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推翻了这一理论，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可以揭示这种二向色性。这一发现与之前的观点相矛盾，并通过改变光本身的性质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反应方面的重要性。这项题为“螺旋光作用下无定形和结晶固体的固有二色性”的研究发表在《自然通讯》上

这项为期一年的研究由物理系研究员、渥太华极限超快光子研究小组负责人Ravi Bhardwaj教授以及博士生Ashish Jain和Jean-Luc Begin牵头，与渥太华高级研究中心（ARC）的Thomas Brabec和Paul Corkumat教授合作进行

Bhardwaj教授解释道：“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态和晶态材料的光学性质而进行的。”。“通过利用Karimi教授团队开发的一种称为q板的双折射液晶板，我们能够产生具有扭曲波前的设计光场，这些波前描述了螺旋状图案。”

这项研究具有广泛的意义，并挑战了当前对非晶固体光学特性的看法。它还提供了通过使用螺旋光束控制材料光学行为的机会。这些发现对材料科学、光学和手性光谱学等多个领域都具有重要意义

Bhardwaj教授说：“我们的团队开发了一种新方法，证明非晶态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的反应不同。”。“实验证据得到了与Brabec教授合作开发的理论模型的补充，对观察到的现象提供了全面的理解。”

Ashish Jain和Jean-Luc Bégin补充道：“螺旋光在延伸至2纳米的无序固体中充当了中短程有序的间接探针。我们的研究将有助于理解非晶材料的神秘本质。”

这项工作极大地促进了我们对固态材料光学性质的理解。通过证明晶体和非晶体固体中都存在固有的二向色性，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