纳米尺度下电磁束手性的力检测

许多纳米光子应用需要在纳米尺度精确控制和表征电磁场特性。场的手性特征是其关键特性之一，然而在超越衍射极限的尺度上测量光学手性已被证明十分困难。本文从理论上表明，手性光的性质可通过力检测表征至纳米尺度。为在纳米尺度测量给定手性光束的手性性质，我们确定作用在尖锐针尖上的光致力：首先用目标光束照射，随后依次用相反手性的辅助光束照射。我们表明，力测量值之差正比于目标光束的手性性质。特别地，梯度力差 $\Delta\langle F_{grad, z}\rangle$ 被发现与入射光的时间平均螺旋度密度唯一对应，而微分散射力提供光的自旋角动量密度信息。我们进一步利用 Mie 散射形式体系并结合全波模拟表征和量化了依赖于螺旋度的 $\Delta\langle F_{grad, z}\rangle$，强调该差力大小处于实验可检测范围内。