手性是自然界的基本属性之一。当一个物体无法通过旋转、平移等操作与其镜像体相重合时,该物体即具有手性——如我们的双手,左手与互成镜像的右手不重合。从有机大分子到太空中的星系,手性在自然界普遍存在。
手性物质两个对映异构体具有基本相同的物理性质、化学性质和热力学性质,但它们的光学效应并不相同。在光学领域,研究光与物质的手性相互作用具有重要意义。
中国科学技术大学教授陈杨、哈工大深圳校区教授肖淑敏与新加坡国立大学教授仇成伟合作,在微纳光学与手性光学的交叉领域取得重要进展。合作团队在介质超表面中引入微小倾斜扰动,首次实现并观测到具有极致内禀手性的连续域中束缚态,在光学波段同时得到高达0.93的圆二色谱信号和高达2663的光学品质因子,显著增强了光与物质的手性相互作用。2023年1月,相关成果发表于国际学术刊物《自然》。
陈杨表示,该团队开发的chiral BIC超表面体系可以显著增强光与物质的手性相互作用,在手性光学领域有广阔应用前景。在该研究的基础上,手性物质的痕量检测、非对称光催化等技术有望得到提升。