纳米颗粒及聚集体附近光学手性的取向平均

人工纳米结构能够在纳米尺度上精细调控电磁场，这一可能性近来已扩展到偏振光与手性物质之间的相互作用。此类相互作用的理论描述及其在优化手性光谱结构设计中应用，给纳米光学常用工具集带来了新的挑战。特别是，手性光学效应往往关键依赖于散射体与入射光的相对取向，但许多实验是在溶液中分散的随机取向散射体上进行的。我们推导了在纳米颗粒聚集体存在时电磁场取向平均的局部光学手性度数的新表达式。这是利用叠加 T 矩阵框架实现的，该框架非常适合于在光散射问题中推导高效的取向平均公式。我们的结果应用于几个模型示例，并阐明了纳米结构周围取向平均手性度数分布中若干非直观的方面。这些结果将对研究旨在增强手性光谱的纳米颗粒组装体具有重要意义，并且其中取向平均光学手性度数的数值高效计算使得能够更全面地探索众多可能的纳米结构。