固体中的准粒子从根本上控制着许多物理特性 ，它们的对称性至关重要 。手性准颗粒特别有趣 。例如 ，在Weyl semimetals1和手性晶体中，手性费米子在退化淋巴结中出现2,3。他们的手性特征直接通过手性异常7来表现 ，并带来丰富的拓扑特性 ，包括通过圆形极化光8，手性Photocurrent9和Transper7进行的选择性光激发 。手性玻色子的存在 ，例如Phonons4,5,6,11,12,13,14,15,16,17和Magnons6,18,19,20 ，也广泛争论 。
手性声子是固体的振动模式，其中原子具有垂直于它们传播的旋转运动，并具有相关的圆极化和角动量。由于其角动量 ，手性声子可以携带轨道磁矩 ，从而使手磁效应类似于其他螺旋原子旋转的光磁效应21,22 。相应地，声子可以创建一个有效的磁场 ，该磁场已被调用以解释激发磁量23的观察 ，并通过从自旋系统中的超快角度转移来启用其激发24 。迄今为止，主要在γ点上讨论了一个语音磁场 ，但手性声子自然出现在非中心对称材料中 ，远离区域中心，并且基于根本不同的对称性。
对声子手性的实验观察已被证明是具有挑战性的。如果将原子旋转限制在包含声子传播方向（圆形声子）的平面中 ，则该模式不能具有手性特征（补充信息具有对称考虑因素） ，因为对于γ和其他高对称点的非传播声子发生的情况发生 。因此，基于光学探针技术（例如手动光谱16和圆形极化拉曼散射17）的结果不足以识别手性声子的存在 ，因为光光子的大波长限制了探索非常接近γ点 。观察手性声子的第一个主张是在单层过渡金属二核苷的高对称点上提出的 ，尽管已被认为与对称性参数不一致6。因此，强烈要求建立一种直接验证声子手性特征的实验方法 。
在这项工作中，我们在布里渊区的一般动量点中演示了手性材料中的手性声子 。我们使用带有圆极化X射线的谐振非弹性X射线散射（RIX）探测声子的手性。我们的策略基于以下事实：圆两极化的X射线是手性的 ，灵感来自使用谐振弹性X射线散射来探测静态晶格的手性 ，通过在禁止反射的螺钉轴上使用圆形极化的X射线25 。使用RIX，通过转移角动量 ，循环极化的手性光子可以将其搭配到动态手性声子模式 ，并且该过程可以在相互空间的一般动量点发生 。我们的理论分析表明，在rix中观察到的圆二色性是由通过手性晶体结构确定的手性方式对齐的谐振原子的轨道引起的。我们使用密度功能理论（DFT）在相应的Q点处计算声子的角动量 。
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希望本篇文章《X射线探测的石英中的手性声子》能对你有所帮助！
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