特别说明：本文由学研汇技术中心原创撰写，旨在分享相关科研知识。因学识有限，难免有所疏漏和错误，请读者批判性阅读，也恳请大方之家批评指正。具有自旋角动量的光子具有固有的手性是许多现象的基础，包括非线性光学、量子光学以及拓扑光子等。然而，固有手性在自然材料中很弱，最近有理论建议通过支持连续介质中束缚态的共振超表面来扩大圆二色性，这大大增强了手性光-物质相互作用。这些有见地的工作诉诸于三维复杂的几何图形，对于光学频率来说太具有挑战性而无法实现。因此，大多数显示强圆二色性的实验尝试通过使用斜入射或结构各向异性依赖于假/外在手性。有鉴于此，新加坡国立大学Cheng-Wei Qiu、Shumin Xiao等人报道了利用共振超表面实现真/本征手性响应的实验研究，其中工程倾斜几何破坏面内和面外对称。本工作的结果标志着在可见频率下首次观测到固有手性束缚态，其近单位圆二色度为0.93，可见频率的高质量因子超过2663。该手性超表面可能会在手性光源和探测器、手性传感、谷电子学和不对称光催化等领域得到广泛应用。作者报道了基于斜摄动超表面的本征手性BICs的光学实现。超表面由TiO2薄膜上的倾斜梯形纳米孔的方形阵列组成，该薄膜被放置在玻璃基板上并覆盖PMMA。通过引入两种类型的扰动破坏了所有的镜像对称性。作者在文中分析了斜射动诱发固有手性的起源。
对于不同的准BICs，计算了等于∫vOCD dV的不平衡OCD作为倾斜角度的函数。结果表明存在一个最佳倾角，以获得最大的不平衡OCD，其中远场辐射的圆极化程度最大。作者展示了TM1的动量-空间特征极化图随几何扰动的演变，所提出的超表面是通过改进的倾斜蚀刻系统制作的。
为了研究C点随斜角的演化，制备了一系列α固定φ可变的超表面。从透射光谱中反演，C+点和C−点出现的入射角与φ近似成线性关系，与模拟结果一致。显然，实现手性BICs的关键是协同调节α和φ。为了揭示α和φ之间的这种内在联系，考察了基于电和磁偶极子的广义模型，实验结果与模拟预测一致。
提高手性BICs的q因子的方法是扩大超表面尺寸，从而抑制面内和面外的泄漏。作者制作了一组不同尺寸的超表面样品。获得的最大q因子高达2663，CD高达0.93。为了排除结构各向异性的可能影响，测量了归一化反射矩阵，结果表明观察到的CD信号归因于准BICs固有的手性。
Chen, Y., Deng, H., Sha, X. et al. Observation of intrinsic chiral bound states in the continuum. Nature 613, 474–478 (2023).DOI：10.1038/s41586-022-05467-6https://doi.org/10.1038/s41586-022-05467-6
