布朗自旋锁定效应

《Nature Materials》：Brownian spin-locking effect

布朗介质中光自旋锁定效应源于纳米颗粒自旋-轨道相互作用，散射形成两个反向自旋扩散区，为宏观光自旋研究提供新平台，应用于纳米性质精密测量。

　　

摘要

布朗运动系统的特征是时空无序性，这种无序性源于粒子在热波动驱动下的不规则运动。当光与这类系统相互作用时，通常会产生非偏振且不相关的光场。在这里，我们报告了在布朗介质中观察到的一种大规模自旋锁定效应。在垂直于入射波动量的观测方向上，散射自然地分为两个扩散区域，每个区域与布朗纳米粒子相反的自旋相对应。这种效应源于单个纳米粒子散射过程中的固有自旋-轨道相互作用，这些相互作用普遍会产生辐射自旋场，并通过多次非相干散射在布朗介质中传播。这一现象为研究扩散光的自旋宏观行为提供了一个实验平台，具有在精密计量学中测量各种纳米粒子特性的潜在应用价值。我们的发现可能会激发人们对复杂无序系统中不同波的类似现象的研究，特别是那些由非寻常自旋-轨道相互作用引起的现象。