超越自旋：科学家创造出几何手性电子

手性是指一个物体不能与其镜像重叠的性质，这在物理学、化学和生物学等多个科学领域中都是一个基本概念。传统上，电子手性被认为仅与其自旋有关，自旋是其固有的角动量。然而，发表在《科学》杂志的一项研究证明了一种独特形式的手性——几何手性。

手性在自然和技术中无处不在。它存在于分子的结构、基本粒子的自旋，甚至是像人类手这样的宏观物体中。在基本粒子的领域，手性通常与自旋相关，自旋是一种没有经典类比的量子力学性质。例如，电子具有1/2的自旋，可以存在于右手或左手状态。这种内在的手性在包括磁性和元素周期表在内的各种现象中起着至关重要的作用。

生成手性电子的最新突破涉及使用激光光线将电子的物质波形状塑造成左手或右手的质量和电荷线圈。与传统的相位涡旋束不同，传统的相位涡旋束具有甜甜圈形的强度和螺旋相位分布，而手性电子线圈保持德布罗意波的平坦相位。质量和电荷的密度被结构化成螺旋形，形成一种不需要自旋或轨道角动量的手性几何形状。