ねじれによる光電効果

光子には、固定されたスピンと、限界のない軌道角運動量（OAM）がある。前者は偏光という形で現れるが、後者は光波面の空間位相分布に対応する。光と物質が相互作用する際に、光子スピンによって電子の運動が決まる独特な方法は、数多くの確立された分光法の基礎となっている。対照的に、物質波、特に伝搬している電子にOAMをインプリントすることは、一般的に非常に困難であると考えられており、予測される効果は検出できない。以前の研究では、束縛電子による光のOAMに依存する吸収を示す証拠が得られている。今回我々は、He原子の試料を使って、OAMに依存する二色性光電効果の観測を試みた。意外なことに我々は、光場のOAMを、伝搬する電子波にコヒーレントにインプリントできることを見いだした。今回の結果は、光–物質相互作用の新しい側面を明らかにしており、新しい種類の単一光子電子分光法を示すものである。