キラル光と物質の相互作用を効率よく制御する合成キラル光

光は、非常に強力で精密なツールであり、新しい物質相の制御、整形、作製を可能にする。そうした課題では、光波のヘリシティーを決めるのに光波の磁気成分が不可欠であるが、物質の光学応答にはわずかな影響しか及ぼさない。キラル分子は、磁気相互作用の弱さによって、そうした分子のキラル光学応答の強度を制御する能力が妨げられ、全潜在能力より数桁低い強度に制限される典型的な例を示している。今回我々は、新種のキラル光を導入し、理論的に分析した。このキラル光は、自由に伝播し、局所的および大域的にキラルな電場であり、キラル物質と極めて効率よく相互作用する。我々は、この合成キラル光によって、ランダムに配向したキラル分子のエナンチオ敏感な非線形光学応答の強度、偏り、伝播方向の完全な制御が可能になることを示す。この応答は、望ましいエナンチオマーにおいて自由自在に消したり増強したりできるため、キラル物質を制御し、気体、液体、固体におけるキラルダイナミクスを超高速で画像化する効率の良い方法が開かれる。