记者25日从中国科学手艺年夜学得悉，该校光学与光学工程系龚雷副传授课题组与同业合作，揭露了光致微粒自旋一种新的物理机制，发现入射光束即便不携带自旋角动量，颠末强聚焦后也能发生可控自旋力矩。该机制操纵光学霍尔效应，经由过程调控聚焦场自旋-轨道彼此感化，实现了聚焦场自旋角动量的局域传递，进而驱动被捕捉微粒发生持续自旋活动。相干研究功效日前颁发在国际知论理学术期刊《物理评论快报》。

光具有角动量属性。圆偏振或椭圆偏振光束携带自旋角动量，具有螺旋相位波前的光束携带轨道角动量。在光与微粒彼此感化进程中，角动量的传递可以或许发生光力矩，驱动微粒产生扭转活动。此中，光自旋角动量的传递将驱动微粒绕着自转轴做自旋活动，而轨道角动量的传递能驱动微粒绕着光轴做扭转活动。光致扭转为微不雅粒子操控供给了新的维度，已被普遍利用在光学传感、光微流变学、微机械人等范畴。因为自旋-轨道彼此感化，线偏振或径向偏振光束的两个自旋份量在紧聚焦前提下将发生横向分手，即为一种光学自旋霍尔效应。但是，这类自旋劈裂的间距只有亚波长量级，在与微粒彼此感化时没法有用传递自旋角动量，不克不及驱动微粒自旋。

研究团队奇妙地应用光学轨道霍尔效应来调控聚焦场自旋角动量密度散布，经由过程在入射径向偏振光场引入轨道角动量叠加态，有用调控两个自旋份量的径向间距，实现了聚焦场自旋角动量对微不雅粒子的局域传递，终究实现了粒子的可控自转操控。在此根本上，研究团队进一步开辟全息光镊的并行操控功能，经由过程调控入射光场波前，实现了多粒子同时捕捉，自力平移和扭转操控。

研究人员暗示，这项研究揭露了轨道角动量调控聚焦光场自旋的道理，并为光学自旋-轨道彼开博体育此感化致使的力学效应研究供给了新的思绪。

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（中国科年夜供图）

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