英团队利用黄金纳米螺旋结构 电驱动生成高性能手性光

伦敦国王学院谢远扬团队在相关前沿研究中，利用仅几十纳米厚的金属薄膜、微小纳米螺旋及几纳米厚的介质层，通过施加电压借助量子隧穿效应直接发射出同时携带自旋角动量与轨道角动量的高纯度手性光，突破了以往制造手性光依赖庞大外部设备或复杂特殊材料的局限。该研究设计了金属-绝缘体-金属的三明治结构，利用手性纳米螺旋激发等离激元辐射出强手性特征的光，发射不对称因子达 0.8，还观测到自旋与轨道角动量大小相等、方向相反的奇妙对称性，可通过调整结构几何尺寸精准调控光的色彩与旋转方向。这项技术兼容现代半导体工艺，可扩展性强，具备低功耗、超紧凑的优势，在 AR / VR 显示、量子信息处理、光化学、可穿戴设备、高密度集成光子芯片、药物研发与生物传感等多个领域拥有重要应用价值，也打通了量子隧穿与纳米光子学的跨领域连接，为下一代超微型光学芯片开辟了新方向。