Исследователи обнаружили скрытую хиральность — «правую» и «левую» закрученность — у света, который возникает, когда пучок электронов проходит рядом с обычной кремниевой решёткой. Поворот решётки или смещение пучка позволили выбрать преобладающее направление закрутки без сложной хиральной структуры и оптического резонанса. Рецензируемая работа вышла 22 октября в Nature Communications.

Речь идёт об эффекте Смитта—Пёрселла, известном с 1953 года: электрон, летящий рядом с периодической решёткой, испускает свет. В обычной плоскости наблюдения противоположно закрученные компоненты симметричны и гасят друг друга, поэтому излучение считали линейно поляризованным. Трёхмерная модель показала, что по разные стороны электронного пучка уже находятся компоненты противоположной хиральности; нарушение симметрии делает одну из них видимой.

В эксперименте внутри сканирующего электронного микроскопа степень круговой поляризации выросла до 0,726 при повороте решётки на 30°, а уменьшение её периода со 120 до 100 нанометров дало 0,87 — по данным авторов, рекорд для излучения Смитта—Пёрселла. Эффект сохранялся в диапазоне примерно 450–900 нанометров, а смена направления поворота меняла знак хиральности.

Поскольку механизм не требует тонко настроенного резонанса, длину волны можно менять периодом решётки и энергией электронов. Это упрощает путь к компактным источникам циркулярно поляризованного света и бесконтактной диагностике пучков. Но пока показана лабораторная установка: для рентгеновского диапазона понадобятся меньшие структуры или более энергичные электроны, а сохранение управляемой хиральности там ещё не продемонстрировано.