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    Quiralidad electromagnética:de los fundamentos a los fenómenos quiropticos no tradicionales

    Se pueden cuantificar las propiedades quiropticas de objetos quiropticos de dispersion discreta (moleculas y particulas quirales) y medios quiropticos continuos. Además, Las propiedades quiropticas de la luz se han cuantificado en términos de densidad local de quiralidad óptica y helicidad óptica. y sus flujos y vueltas, y momentos angulares orbitales. Crédito:Jungho Mun, Minkyung Kim, Younghwan Yang, Trevon Badloe, Jincheng Ni, Yang Chen, Cheng-Wei Qiu, y Junsuk Rho

    Se revisan los marcos teóricos de las propiedades quiropticas de los materiales y campos electromagnéticos. Basado en estos fundamentos, se pueden entender los sistemas quiropticos, y se pueden describir complicados fenómenos quiropticos.

    Los avances recientes en nanomateriales artificiales y campos ópticos estructurados han ampliado el concepto de fenómenos quiropticos. Sin embargo, Los fenómenos quirópticos se originan a partir de procesos complicados que involucran transiciones entre estados con paridades opuestas, por lo que se requieren los fundamentos de los procesos quiropticos para una interpretación sólida de los fenómenos. Aquí, Los marcos teóricos sobre las propiedades quiropticas de los materiales electromagnéticos se discuten en el contexto de sistemas microscópicos (dispersores quirópticos discretos) y macroscópicos (medios quiropticos continuos).

    Un 'objeto quiral' se refiere a un objeto tridimensional que no se puede superponer a su imagen especular usando solo traslaciones y rotaciones. Dichos objetos quirales interactúan de manera diferente con luces polarizadas circularmente hacia la izquierda y hacia la derecha, y la diferencia de absorción en estas dos polarizaciones circulares (dicroísmo circular) se ha utilizado ampliamente para caracterizar las propiedades quiropticas de los objetos quirales. Sin embargo, la quiralidad (geométrica) es una propiedad cualitativa; es decir, no decimos que la mano de uno sea más quiral que la mano de otro. Por otra parte, Los efectos quiropticos observados son cantidades mensurables. Al introducir parámetros quiropticos, se pueden describir los efectos quiropticos y se puede definir y cuantificar el grado de quiralidad electromagnética.

    Adicionalmente, Las propiedades quiropticas de los campos electromagnéticos se discuten en el contexto de la densidad local de quiralidad del campo y su flujo. que se han definido como la quiralidad óptica y la helicidad óptica. También, Los haces helicoidales con momento angular orbital intrínseco se analizan como otra clase de luz quiral.

    Generalmente hablando, un fenómeno quiral involucra dos objetos quirales, donde un objeto quiral interactúa de manera diferente con otro objeto quiral y su enantiómero (imagen especular). En los fenómenos quirópticos, uno de los objetos quirales es la propia luz. Al reconocer que la luz también puede ser quiral, también se puede cuantificar el grado de quiralidad del campo.

    Se discuten varios fenómenos quiropticos en el marco del uso de parámetros quiropticos idénticos de los campos y materiales. Este enfoque proporciona una comprensión clara de varios fenómenos quiropticos, incluida la quiralidad intrínseca y extrínseca, dispersión enantioselectiva, detección molecular, y efectos optomecánicos. Este artículo de revisión será útil para comprender fenómenos quirópticos complicados y para diseñar y optimizar sistemas y campos quiropticos con una figura de mérito bien definida.


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