以電漿子實現奈米光雕(2): 奈米發射器、超掌性、及可變辨識手性之光學力

電漿子近乎無繞射極限的特性使得光可被侷限於奈米尺度的空間中，而其純量特性如波長、強度、相位等得以被輕易地操控。然而，欲在奈米尺度操控光的偏振態仍是一大挑戰，被科學家們視為邁向全面操控光子與分子間交互作用的最後一哩路。恰如法拉第一百多年前對光的評註: “Polarised light is the most subtle and delicate investigator of molecular condition.”延續第一年成果，在本計畫中，我們將研究奈米尺度下偏振態操控及超掌性現象。期能結合奈米粒子與光波導結構產生單一超掌性電磁場及可分離掌性分子之光學力，進行鏡像異構物的分離。研究方法包含:電漿子寡聚體製作、超解析四波混合光源、基於圓錐折射之偏振測定、廣義多粒子米氏散射模擬、光流道技術等。目前理論模擬與實驗均有初步成果。由於孤立的奈米結構相較於入射光點極小(約1/10)，且不同旋性分子造成的吸收(消光)譜移動極小(約10奈米)，精密定位及抑制熱飄移成為必要。我們擬購置一電控平台，進行回授定位，並購置一低溫恆溫器，期能大幅改良實驗的穩定性。此外，我們亦將發展全新的光譜-色度座標轉換法，優化照射光源使色空間座標之位移最大化，藉以克服譜飄並提升解析精度。上述目標若能達成，將對科學與產業做出貢獻，特別是生物標記、藥/毒物鑑定、食安衛生及環境控制等應用。