Spin Hall effect of transversely spinning light.
Spin Hall effect of transversely spinning light.
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横向旋转光的旋转霍尔效应
DOI：
10.1126/sciadv.abo6033
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发表时间：
2022-08-26
期刊：
影响因子：
13.6
通讯作者：
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
光携带自旋角动量，其在自由空间中与传播方向对齐，并在界面处导致有趣的自旋霍尔现象。最近，研究表明，对于界面处的表面波或明智设计的超材料内部的体波，可以存在横向自旋（T自旋）状态，自旋方向垂直于传播方向。在这里，我们证明了横向自旋光的自旋霍尔效应-在超材料的界面处的T自旋诱导的光束移位。它被发现，光束移位发生在入射平面，在著名的Imbert-Fedorov移位。观察到的T自旋引起的束流位移是几何动力学性质的，它可以被呈现为正或负的光子的T自旋的方向控制。这里发现的非传统的光自旋霍尔效应提供了一种以前未探索过的机制，用于操纵界面处的光-物质相互作用。观察到横向光子自旋驱动的非传统霍尔效应，表现出自旋相关的光束位移。
Light carries spin angular momentum, which, in the free space, is aligned to the direction of propagation and leads to intriguing spin Hall phenomena at an interface. Recently, it was shown that a transverse-spin (T-spin) state could exist for surface waves at an interface or for bulk waves inside a judiciously engineered metamaterial, with the spin oriented perpendicular to the propagation direction. Here, we demonstrate the spin Hall effect for transversely spinning light—a T-spin–induced beam shift at the interface of a metamaterial. It is found that the beam shift takes place in the plane of incidence, in contrast to the well-known Imbert-Fedorov shifts. The observed T-spin–induced beam shift is of geometrodynamical nature, which can be rendered positive or negative controlled by the orientation of T-spin of the photons. The unconventional spin Hall effect of light found here provides a previously unexplored mechanism for manipulating light-matter interactions at interfaces. An unconventional Hall effect of light driven by transverse photon spin was observed, which exhibits a spin-dependent beam shift.
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