渥太华大学研究人员解开20年之久的光之谜

人们认为，使用螺旋光束区分手性分子的对映异构体是不可能的- 直到现在，多亏了一组 uOttawa 研究人员。

近 20 年来，研究人员认为不可能使用螺旋光束区分手性分子的对映异构体。对映异构体是不能叠加的分子的镜像，就像我们的左手和右手不能仅仅通过重新定向就显得完全一样。此外，具有对称特性的分子(例如非手性分子)预计不会显示出对光的螺旋性的任何依赖性。

然而，这正是渥太华大学的一组研究人员所做的。

该团队由 Ravi Bhardwaj 教授和他的博士生 Ashish Jain 和 Jean-Luc Bégin 领导，并与来自 uOttawa Nexus 量子技术研究所的Thomas Brabec 教授、Ebrahim Karimi教授以及阿秒光子学加拿大研究主席 Paul Corkum 合作，开发了一种新的手性光学技术来区分手性分子的两个不可叠加的镜像。它的效率甚至可以通过使用线性偏振螺旋光束来缩放和控制。

“我们对光与物质相互作用的理解主要基于均匀偏振光的传播和不同物质量子态之间偶极活性跃迁的主导地位，”Jean-Luc Bégin 解释说。“高阶多极效应经常被忽略。我们的发现证明了它们的重要性。”

他们的主要发现包括：

• 增强的手性灵敏度可以直接使用线性偏振螺旋光束观察到，无需任何中介。

• 即使在可以缩放和精确控制的非手性分子中，也可以观察到左右不对称螺旋光的不同吸收。

• 依赖于螺旋性的光吸收是由于电偶极矩和电四极矩的耦合而产生的，并且可以通过改变激光偏振来调整。

Ashish Jain 补充说：“检测具有更高灵敏度的对映异构体对于制药行业来说至关重要，可以消除药物的不良副作用。” “此外，我们用螺旋光展示的光与物质相互作用的控制可能会为光谱学、光驱动分子机器、光学开关和磁性材料的超快探测开辟新的机会”。