哈佛大學的一支物理學家說,光旋轉的結構遵循對數螺旋形 - 簽名在貝殼和星系的模式形成中通常可以看到。
攜帶光旋轉的光束的演變是傳播距離的函數。圖片來源:Dorrah等。 ,二:10.1126/sciadv.adr9092。
該研究高級作者Federico Capasso教授說:“這是一個新的光,由光學渦流組成,它通過空間傳播並以不同尋常的方式變化。”
“這對於操縱小物質可能有用。”
研究人員在一個奇特的轉折中發現,軌道角動量攜帶光束以數學可識別的模式在整個自然世界中發現。
反映斐波那契數序列,它們的光旋轉在對數螺旋中傳播,該螺旋在nautilus的外殼中,葵花籽的種子和樹木的樹枝。
該研究的第一作者艾哈邁德·多拉(Ahmed Dorrah)博士說:“這是這項研究的意外亮點之一。”
“希望我們可以激發其他是應用數學專家的人,以進一步研究這些光模式,並獲得對其普遍簽名的獨特見解。”
這項研究以先前的工作為基礎,在該工作中,團隊使用了元素面,蝕刻光納米結構的薄鏡頭,以沿其傳播路徑沿其傳播路徑的偏振和軌道角動量創建光束,從而將光的任何輸入轉換為其他隨著移動而變化的結構。
現在,他們引入了另一個自由度,他們也可以在傳播時改變其空間扭矩。
這項研究的合著者阿方索·帕爾米里(Alfonso Palmieri)說:“我們表現出更多的控制性多功能性,我們可以不斷地做到這一點。”
這種異國情調的光束的潛在用例包括對非常小的顆粒(例如懸浮液中的膠體)的控制,並根據光的異常扭矩引入新型力。
它還可以實現精確的光學鑷子,以對小事物進行微操作。
儘管其他人使用高強度激光和笨重的設置表現出改變扭矩的光,但科學家用單個液晶顯示器和低強度束製作了扭矩。
通過證明他們可以在兼容行業,集成的設備中創建一個旋轉曲目,其技術成為現實的進入障礙遠低於以前的演示。
他們總結說:“我們的工作擴大了有關結構化光的先前文獻,為光 - 物質物理學和Bose-Einstein凝結物中的類似效應提供了新的方式,並提示了光 - 互動,通信和感應的暗示。”
這學習發表在期刊上科學進步。
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艾哈邁德·H·多拉(Ahmed H. Dorrah)等。 2025。光旋轉。科學進步11(15);二:10.1126/sciadv.adr9092