带你看亚原子世界，神奇的粒子扭曲漩涡！( 三 )_在儒勒·凡尔纳著名的经典作品《海底两

为了做到这一点，研究小组利用了纳米尺度上控制粒子相互作用的基本规则之一：能量和动量守恒。这意味着两个粒子碰撞前后的能量、质量和速度之和必须相同。这一约束使得电子在与特定的光场(即手性等离子体)相互作用时获得轨道角动量。在实验中，科学家们通过金属薄膜上的纳米孔发射了圆偏振超短激光脉冲。这就产生了一个强的局域电磁场(手性等离子体) ，单个电子与之相互作用。科学家们使用超快透射电子显微镜来监测电子的相分布。

在电子与电场的相互作用过程中，电子的波函数呈现出手性调制，即通过调节激光脉冲的偏振，可以主动地控制电子的“利手性” 。这些实验有许多实际应用，超快涡旋电子束可以用来编码和操纵量子信息；电子轨道角动量可以转移到磁性材料的自旋上，从而控制用于数据存储的新器件拓扑电荷。但更有趣的是，利用光来动态扭曲物质波，在塑造质子或离子束方面提供了一个新视角，比如那些用于医学治疗的质子或离子束，这可能使新的放射-物质相互作用机制成为可能，对选择性组织消融技术非常有用。