双波干涉中的横向自旋与动量

我们分析了由两个电磁平面波（频率相同但波矢量不同）形成的干涉场，发现该场揭示了局部动量和自旋密度丰富且高度非平凡的结构。尽管双波系统看似平面且已被广泛研究，但我们发现它具有横向（面外）且与螺旋性无关的自旋密度，以及具有异常物理性质的横向偏振依赖动量密度。这种偏振依赖的横向动量代表了所谓的 Belinfante 自旋动量，它不施加通常的光压，在场论中被视为“虚拟”的。我们对双波场与探针 Mie 粒子的相互作用进行了分析估计和精确数值模拟。这些计算结果清楚地表明，双波场中异常的自旋和动量性质具有直接的可探测性，并强烈推动了未来的实验验证。