2026年4月13日——我们通常认知中的光，以其惊人的传播速度定义。例如，光仅需一秒就能跨越地月距离的大部分。这一特性使光成为现代高速通信的理想载体。

然而令人惊奇的是，当代光学研究的诸多突破却聚焦于将光限制在比人类发丝更微小的空间。在数十纳米尺度的微观环境中，光的特性会受材料类型和几何结构影响。其中偏振属性尤为关键——它决定了光传播时电场振荡的方式：线偏振光的电场沿固定方向往复振荡，如同上下抖动的绳索；而圆偏振光的电场则呈螺旋式旋转，这种特性被称为光的“自旋”，可用于纳米器件中的信息编码、传输及光传播调控。

但在纳米尺度产生自旋光面临重大挑战——材料形状往往决定偏振方向。就像无线电天线，细长纳米结构通常产生沿长轴偏振的光，而非所需的旋转偏振光。

对此，日本东京科学大学与分子科学研究所的联合研究团队取得了突破。由物理系Mark Sadgrove教授领导，共同第一作者玄旖宁博士与硕士二年级学生宫崎大斗组成的研究团队发现：用偏心电子束轰击150纳米长的金纳米棒时，周围光场会产生旋转特性。该成果于2026年2月9日在线发表，并刊登于2月18日出版的《纳米快报》第26卷第6期。

Sadgrove教授用生活现象类比这一效应：“就像轻弹桌面上钢笔的一端，笔不仅前移还会旋转。”虽然发光原理不同，但通过制造不对称性产生自旋的思路相通。值得注意的是，电子束轰击点离纳米棒中心越远，光自旋效应越强。这项发现的意义在于：尽管细长结构通常仅产生线偏振光，但偏心激发却能诱导出圆偏振光。

验证纳米棒附近光的圆偏振特性需要创新方法。常规实验只能记录光强而无法检测自旋。为此，研究团队将金纳米棒置于特殊超薄光纤上——这种光纤的导光方向会随附近光的旋转方向（顺时针/逆时针）改变。通过监测光从哪端射出，即可确认旋转方向。“看似简单的现象，正是基于我们对光纤特性的深刻理解才得以测量。”Sadgrove教授解释道。

实验数据与模拟预测高度吻合：当电子束从纳米棒一侧移至另一侧时，光纤中的光传播方向发生反转，证实了光旋转方向的切换。

这项研究证明，即使在简单纳米结构中，偏心激发也能产生旋转光，为调控单光子自旋提供了更直接的方案。这在需要精密控光的集成光路中尤为重要。该技术未来或将为量子通信和下一代光子技术开辟新的信息编码、路由与处理途径。