固體中的準(zhǔn)粒子從根本上控制著許多物理性質(zhì)，并且它們的對稱性至關(guān)重要。手性準(zhǔn)粒子特別令人感興趣，例如 在Weyl半金屬和手性晶體中，手性費米子出現(xiàn)在簡并節(jié)點處 。它們的手性特征直接表現(xiàn)為手性異常，并導(dǎo)致豐富的拓?fù)湫再|(zhì)，包括圓偏振光的選擇性光激發(fā)、手性光電流和輸運。手性玻色子的存在，如聲子和磁振子，也一直存在廣泛的爭論。手性聲子是固體的振動模式，其中原子具有垂直于其傳播的旋轉(zhuǎn)運動，并具有相關(guān)的圓偏振和角動量。 由于它們的角動量，手性聲子可以攜帶軌道磁矩 ，從而產(chǎn)生類似于其他螺旋原子旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的光磁效應(yīng)的聲磁效應(yīng)。相應(yīng)地， 聲子可以產(chǎn)生一個有效的磁場，這被用來解釋被激發(fā)的磁振子的觀測 ，并通過自旋體系的超快角動量傳遞來激發(fā)它們。盡管迄今為止主要在Γ點討論了聲子磁場，但手性聲子自然出現(xiàn)在遠(yuǎn)離區(qū)域中心的非中心對稱材料中，并且基于根本不同的對稱性。

在凝聚態(tài)物理學(xué)中，最近的研究已經(jīng)證明了手性費米子及其在與拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)密切相關(guān)的新興現(xiàn)象中的相關(guān)性。然而，手性聲子（玻色子）的實驗驗證仍然具有挑戰(zhàn)性，盡管它們會對基本物理性質(zhì)產(chǎn)生強烈影響。在此研究中，作者展示了手性聲子的實驗證明，使用圓偏振X射線的共振非彈性X射線散射（ RIXS ）。使用原型手性材料 石英 ，研究證明了本質(zhì)上是 手性的圓偏振X射線在互易空間中的特定位置與手性聲子耦合，從而能夠確定晶格模式的手性色散 。這項研究工作對手性聲子的實驗證明揭示了凝聚態(tài)中的一個新的自由度，這既具有根本的重要性，也為探索基于手性玻色子的新興現(xiàn)象打開了大門。

圖4  具有圓偏振X射線的RIXS

圖5  聲子色散與手性聲子模式

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