武漢大學新聞網(wǎng)2019年11月07日發(fā)布《徐紅星團隊在光子自旋-軌道耦合研究取得重要進展》一文，武漢大學在光子研究中使用滲源超純水機作為主要實驗設備，在該項目研究中需要考慮水中金屬離子對實驗數(shù)據(jù)的干擾，使用滲源超純水機能有效的將水中金屬離子去除，保持使用水的純度以此維護實驗數(shù)據(jù)的準確性。

論文“Routing a Chiral Raman Signal Based on Spin-Orbit Interaction of Light”《基于光子自旋-軌道耦合效應的手性拉曼信號的定向分發(fā)》近期發(fā)表在Physical Review Letters（《物理評論快報》）期刊上。論文第一署名單位是武漢大學物理科學與技術學院，物理科學與技術學院博士生郭全兵為第一作者，張順平副教授與徐紅星教授為通訊作者。

電磁場的空間局域可以顯著增強光的自旋-軌道耦合相互作用。對于局域在不同介質的界面上的表面波，例如表面等離激元，自旋-軌道耦合效應體現(xiàn)為表面波的橫向自旋角動量與該表面波的傳播方向存在一對一的關聯(lián)性。這類自旋-傳播方向鎖定效應可用來操縱小顆粒的光散射或光發(fā)射體的輻射方向，用于實現(xiàn)納米光子學或量子光學的功能性器件。然而，以往的研究只局限于調控彈性散射或者熒光發(fā)射行為，而對于非彈性散射的光信息操縱卻從未涉及。

在他們前期工作（Phys. Rev. Lett. 117, 166803 (2016)）的基礎上，徐紅星課題組拓展光的自旋動量鎖定效應至非彈性散射領域（拉曼散射），利用單根銀納米線對二維材料的手性拉曼信號實現(xiàn)了定向操縱。實驗上證明手性拉曼與表面等離激元的定向性耦合高達91.5 ± 0.5%，逼近理論極限（如下圖）。研究表明該定向性高度依賴于局域的自旋場密度以及拉曼信號的圓偏振度，同時不受入射激光波長的限制。光的自旋-軌道相互作用的延伸與應用，豐富了傳統(tǒng)的手性光子學的內容，為基于非彈性散射的光信息處理操縱等微納器件提供了新的方案。

該項研究工作得到國家重點基礎研究發(fā)展計劃（973）、國家自然科學基金委和中國科學院先導專項等項目的支持。

圖 (a) 手性拉曼的定向耦合的結構體系：多層二硫化鎢上的銀納米線；(b)二硫化鎢的拉曼成像；(c)不同激光光斑-銀線距離下的拉曼光的定向性

科技技術的突破離不開科學技術人員的辛勤付出與努力，而新中國的發(fā)展離不開科學技術的不斷創(chuàng)新，科研人員才是國家真正強大的主要原因，只有一個經(jīng)濟發(fā)達、科技進步、國力強大的國家才有國家地位可言，積貧積弱的國家的沒有什么國際地位的。所以我們要感謝那些在國家背后默默付出的科學家，他們才是國家繁榮富強的重要基石。

推薦閱讀：實驗室超純水機應用領域